(57)【要約】      （修正有）【課題】機器を格納するラックまたは囲いに使用する排気除去システムおよび方法を提供する。【解決手段】システムおよび方法は、動作時に機器から通気された排気を除去し、それによって機器から熱を除去するように構成される。本システムは、機器ラックまたは囲いの背面扉の役割を果たすように構成され、かつラックまたは囲いの内部へ到達可能にするように構成される送風機ユニットを備えることが好ましい。本送風機ユニットは、ラック搭載型機器から通気された排気を引き込みかつ除去するように配置される内部排出ダクトに連結した多連送風機を設ける。送風機ユニットはさらに、排気を外部排出ダクトまたはプレナムなど、ラックまたは囲いの外部領域に通気するように構成される。ラック搭載型機器から通気された温熱排気を除去すると、機器の効率的な動作を可能にし、その冷却要件を満たすのに十分な量の冷却空気を引き込む。【選択図】図１
2010079919.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気を機器の囲いから排出しそして空気を空気調節装置へ戻すためのシステムであって、該システムは、以下：
該機器の囲いの背面部分に連結する排出ユニットであって、該排出ユニットは空気を該排出ユニットの頂部に誘導するために少なくとも１つのダクトを有する、排出ユニットと、
第１端部および第２端部を有する排出ダクトであって、該第１端部は該排出ユニットの頂部に連結するように構成かつ配置されている、排出ダクトと、
該排出ユニットおよび該排出ダクトの一方の内部に収容され、空気を該機器の囲いの内部から引き込み、さらに該排出ユニットを介しかつ該排出ダクトを介して引き出す少なくとも１基の送風機と、
を備える、システム。
【請求項２】
前記少なくとも１基の送風機は、前記排出ユニットの内部に収容された複数の送風機を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記排出ユニットは、前記機器の囲いの背面扉を形成し、前記機器の囲いの既存の背面扉を交換するように構成かつ配置される、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記排出ユニットは、前記複数の送風機の各々の送風機に対応するダクトを含み、第１の対応するダクトが、第２の対応するダクトの最小断面積にほぼ等しい最小断面積を有する、請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
請求項４に記載のシステムであって、前記機器の囲いをさらに備え、該機器の囲いは、内部構造であって、該内部構造によって形成された機器領域中に機器を取り付け可能にする内部構造と、頂部パネルと、底部パネルと、第１側面パネルと、第２側面パネルと、前面扉であって、その中に形成された多くの開口部を有し、前記複数の送風機によって引き込まれた空気を該開口部を介して引き込みことを可能にする前面扉とを含み、ここで、該内部構造は、該前面扉の該開口部を介して引き込まれた実質的にすべての空気が前記機器領域を通過して前記排出ユニットの中に流入するように実質的に気密封止体を設けるために、前記頂部パネル、前記第１側面パネル、および前記第２側面パネルに連結される、システム。
【請求項６】
前記少なくとも１基の送風機は、可変速度で作動するように構成される、請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
請求項６に記載のシステムであって、前記少なくとも１基の送風機に連結され、該送風機の前記可変速度を制御するように構成かつ配置された制御装置をさらに備える、システム。
【請求項８】
前記制御装置は、前記機器の囲いに格納した機器によって消費された電力に基づいて前記可変速度を制御する、請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
前記制御装置は、前記機器の囲いおよび前記排出ユニットの一方における空気の温度に応じて前記可変速度を制御する、請求項７に記載のシステム。
【請求項１０】
請求項６に記載のシステムであって、使用者が前記少なくとも１基の送風機の前記可変速度を制御することが可能なように少なくとも１つの使用者制御部をさらに備える、システム。
【請求項１１】
請求項７に記載のシステムであって、複式電力入力と、前記電力入力を前記少なくとも１基の送風機に連結する回路モジュールとをさらに含む、システム。
【請求項１２】
前記回路モジュールは、第１の前記電力入力における電力の損失に応答して、前記第１の前記電力入力を前記少なくとも１基の送風機から切断し、かつ第２の前記電力入力を前記少なくとも１基の送風機に接続するように構成される、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記制御装置は、前記機器の囲いの前記背面扉の開放を検知し、該背面扉が開放されている場合に、前記少なくとも１基の送風機の電源を切断するように構成かつ配置される、請求項７に記載のシステム。
【請求項１４】
前記制御装置は、前記機器の囲いの前記背面扉の開放を検知し、該背面扉が開放されている場合に、最大速度で作動するように、前記少なくとも１基の送風機を制御するように構成かつ配置される、請求項７に記載のシステム。
【請求項１５】
前記制御装置は、前記複数の送風機のうちの１基の送風機の故障を検出し、そして該故障を表示するために表示器を制御するように構成かつ配置される、請求項７に記載のシステム。
【請求項１６】
前記制御装置は、前記故障を前記機器の囲いの外部の装置に伝達するように構成かつ配置される、請求項７に記載のシステム。
【請求項１７】
前記排出ダクトは可撓性であり、該排出ダクトの前記第２端部は、排気を天井の上方に配置された空気プレナムに誘導可能にするために天井タイルに嵌合するように構成かつ配置される、請求項２に記載のシステム。
【請求項１８】
前記少なくとも１基の送風機は可変速度で作動するように構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項１９】
請求項１８に記載のシステムであって、前記少なくとも１基の送風機に連結され、前記送風機の前記可変速度を制御するように構成かつ配置される、システム。
【請求項２０】
前記制御装置は、前記機器の囲い中に格納された機器によって消費された電力に基づいて前記可変速度を制御する、請求項１９に記載のシステム。
【請求項２１】
前記制御装置は、前記機器の囲いおよび前記排出ユニットの一方における空気の温度に応じて、前記可変速度を制御する、請求項１９に記載のシステム。
【請求項２２】
請求項１８に記載のシステムであって、使用者が前記少なくとも１基の送風機の前記可変速度を制御することが可能なように少なくとも１つの使用者制御部をさらに備える、システム。
【請求項２３】
請求項１に記載のシステムであって、複式電力入力と、該電力入力を前記少なくとも１基の送風機に連結する回路モジュールとをさらに含む、システム。
【請求項２４】
前記回路モジュールは、第１の前記電力入力における電力の損失に応じて、該第１の該電力入力を前記少なくとも１基の送風機から切断し、かつ第２の該電力入力を該少なくとも１基の送風機に接続するように構成される、請求項２３に記載のシステム。
【請求項２５】
請求項１に記載のシステムであって、複式電力入力と、該電力入力を前記少なくとも１基の送風機に連結する回路モジュールとをさらに含む、システム。
【請求項２６】
前記回路モジュールは、第１の前記電力入力における電力の損失に応じて、該第１の該電力入力を前記少なくとも１基の送風機から切断し、かつ第２の該電力入力を該少なくとも１基の送風機に接続するように構成される、請求項２５に記載のシステム。
【請求項２７】
空気を機器の囲いから排出しそして空気を空気調節装置へ戻す方法であって、該機器の囲いは前面扉および背面扉を有し、該方法は、以下：
該囲い中の前記前面扉中の開口部を介して空気を受容する工程と、
該囲い中の機器を横切って該囲いの該背面扉に向かって該空気を引き込む工程と、
該背面扉の頂部における開口部に向かってかつ排出ダクトを介して天井プレナムまで該空気を引き込む工程と、
該天井プレナムを介して該空気を該空気調節装置へ戻す工程とを包含し、
ここで、該機器を横切り該背面扉の頂部における開口部に向かって該空気を引き込む工程は、該囲いの該背面扉および該排出ダクトの一方に取り付けられた少なくとも１基の送風機を使用して達成される、方法。
【請求項２８】
前記空気は、複数の送風機を使用して前記機器の囲いの前記背面扉に形成された複数の扉ダクトを介して誘導され、１基の送風機が該複数の扉ダクトの１つの内部に収容される、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
請求項２７に記載の方法であって、前記囲いの前記背面扉を交換用扉と交換する工程であって、該交換用扉は、該交換用扉に形成された複数の扉ダクト、および前記複数のダクトの各々に取り付けられた送風機を有する、工程と、前記排出ダクトの第１端部を該交換用扉の頂部に連結する工程とをさらに包含し、ここで、該複数のダクトの各々が空気を該排出ダクトに向かって誘導するように構成される、方法。
【請求項３０】
請求項２８に記載の方法であって、前記複数の送風機の各々は、可変速度で作動するように構成され、ここで、該方法は、前記機器の囲いの中に格納された機器によって消費された電力に基づいて該複数の送風機の各々の該可変速度を制御する工程をさらに包含する、方法。
【請求項３１】
請求項２８に記載の方法であって、前記複数の送風機の各々は、可変速度で作動するように構成され、ここで、該方法は、前記機器の囲いおよび前記排出ダクトの一方の空気の温度に基づいて、該複数の送風機の各々の該可変速度を制御する工程をさらに包含する、方法。
【請求項３２】
請求項３０に記載の方法であって、前記複数の送風機の各々は、２つの電源の一方から作動するように構成され、ここで、該方法は、第１の電源の故障の検出の際に、該複数の送風機の各々を該第１の電源から切断し、そして該複数の送風機の各々を第２の電源に接続する工程をさらに包含する、方法。
【請求項３３】
前記方法は、前記背面扉が開放されている場合に、前記複数の送風機の各々の電源を切断する工程をさらに包含する、請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記方法は、前記背面扉が開放されている場合に、最大速度で作動するように前記送風機の各々を制御する工程をさらに包含する、請求項３２に記載の方法。
【請求項３５】
請求項３２に記載の方法であって、使用者が前記電子機器の囲いの外側から検出可能な、前記第１の電源の前記故障の表示を提供する工程をさらに包含する、方法。
【請求項３６】
請求項３２に記載の方法であって、前記排出ダクトの第２端部を天井タイルに連結する工程をさらに包含する、方法。
【請求項３７】
請求項２７に記載の方法であって、前記少なくとも１基の送風機は可変速度で作動するように構成され、ここで、該方法は、前記機器の囲いの中に格納された機器によって消費された電力に基づいて該可変速度を制御する工程をさらに包含する、方法。
【請求項３８】
請求項２７に記載の方法であって、前記少なくとも１基の送風機は、可変速度で作動するように構成され、ここで、該方法は、前記機器の囲いおよび前記排出ダクトの一方の空気の温度に基づいて該可変速度を制御する工程をさらに包含する、方法。
【請求項３９】
請求項２７に記載の方法であって、前記少なくとも１基の送風機は、２つの電源の一方で作動するように構成され、ここで、該方法は、第１の電源の故障の検出の際に、該少なくとも１基の送風機を前記第１の電源から切断し、そして該少なくとも１基の送風機を第２の電源に接続する工程をさらに包含する、方法。
【請求項４０】
請求項３９に記載の方法であって、使用者が前記電子機器の囲いの外側から検出可能な、前記第１の電源の前記故障の表示を提供する工程をさらに包含する、方法。
【請求項４１】
請求項２９に記載の方法であって、前記排出ダクトの第２端部を天井タイルに連結する工程をさらに包含する、方法。
【請求項４２】
空気を機器の囲いから排出しそして空気を空気調節装置へ戻すためのシステムであって、該機器の囲いは前面扉および背面扉を有し、該システムは、以下：
第１端部および第２端部を有する排出ダクトであって、該第１端部は該機器の囲いの頂部に連結するように構成かつ配置されている、排出ダクトと、
空気を該機器の囲いから該排出ダクトに通して引き出すために、該排出ダクトおよび該機器の囲いの一方に取り付けられた手段と、
を備える、システム。
【請求項４３】
請求項４２に記載のシステムであって、空気を引き込むための前記手段は、前記背面扉に取り付けられた複数の可変速度送風機を含み、ここで、該システムは、前記機器の囲いの中に格納された機器によって消費された電力に基づいて該複数の送風機の各々の該可変速度を制御する手段をさらに包含する、システム。
【請求項４４】
請求項４２に記載のシステムであって、空気を引き込むための前記手段は、前記背面扉に取り付けられた複数の可変速度送風機を含み、ここで該システムは、前記機器の囲いおよび前記排出ダクトの一方の空気の温度に基づいて、該複数の送風機の各々の該可変速度を制御する手段をさらに包含する、システム。
【請求項４５】
請求項４３に記載のシステムであって、前記複数の送風機の各々は２つの電源の一方で作動するように構成され、ここで該システムは、第１の電源の故障の検出の際に、該複数の送風機の各々を該第１の電源から切断し、そして該複数の送風機の各々を第２の電源に接続する手段をさらに含む、システム。
【請求項４６】
請求項４５に記載のシステムであって、前記背面扉が開放されている場合に、前記複数の送風機の各々の電源を切断するための手段をさらに含む、システム。
【請求項４７】
請求項４５に記載のシステムであって、前記背面扉が開放されている場合に、最大速度で作動するように前記送風機の各々を制御するための手段をさらに含む、システム。
【請求項４８】
請求項４５に記載のシステムであって、使用者が前記電子機器の囲いの外側から検出可能な、前記第１の電源の前記故障の表示を提供するための手段をさらに含む、システム。
【請求項４９】
請求項４８に記載のシステムであって、天井プレナムを介して排気を前記空気調節装置へ戻すことを可能にするように、前記排出ダクトの第２端部を天井タイルに連結するための手段をさらに含む、システム。
【請求項５０】
請求項４２に記載のシステムであって、空気を引き込むための前記手段は複数の送風機を含み、該複数の送風機の各々が２つの電源の一方で作動するように構成され、ここで該システムは、第１の電源の故障の検出の際に、該複数の送風機の各々を前記第１の電源から切断し、そして前記複数の送風機の各々を第２の電源に接続する手段をさらに含む、システム。
【請求項５１】
請求項４２に記載のシステムであって、空気を引き込むための前記手段は、複数の送風機を含み、ここで該システムは、前記背面扉が開放されている場合に、該複数の送風機の各々の電源を切断するための手段をさらに含む、システム。
【請求項５２】
請求項４２に記載のシステムであって、空気を引き込むための前記手段は、複数の送風機を含み、ここで該システムは、前記背面扉が開放されている場合に、最大速度で作動するように該複数の送風機の各々を制御するための手段をさらに含む、システム。
【請求項５３】
請求項５０に記載のシステムであって、使用者が前記電子機器の囲いの外側から検出可能な、前記第１の電源の前記故障の表示を提供するための手段をさらに含む、システム。
【請求項５４】
請求項４２に記載のシステムであって、天井プレナムを介して排気を前記空気調節装置へ戻すことを可能にするように、前記排出ダクトの第２端部を天井タイルに連結するための手段をさらに含む、システム。
【請求項５５】
機器を格納する囲いとともに使用するための空気排出システムであって、該システムは、以下：
チャンバを規定するハウジングと、該ハウジングの頂部における排出口と、少なくとも１つの吸入口とを含み、該少なくとも１つの吸入口は、前記チャンバと前記ハウジングの外部の空気容積との間を流体連通を提供するように構成され、該ハウジングは、該機器が空気を通気する該機器の第１の側面で前記囲いの第１部分に隣接するように、前記囲いに連結するように構成されており；そして
該チャンバ内に配置され、かつ該チャンバおよび該機器と流体連通するように該少なくとも１つの吸入口に連結された少なくとも１基の送風機を含み、該送風機は、該少なくとも１つの吸入口を介して空気を前記機器の該第１の側面から引き込み、
該少なくとも１基の送風機は、該引き込んだ空気を前記ハウジングによって提供された排出ダクトの中に押し込むようにさらに構成され、該排出ダクトは、送風機排気を該送風機から該機器の該第１の側面に対して実質的に平行に配向されている該排出口まで導くように構成される、システム。
【請求項５６】
前記少なくとも１基の送風機の、第１の送風機に対応する前記排出ダクト、および前記少なくとも１基の送風機の、第２の送風機に対応する排出ダクトは、該第１の送風機の該排出ダクト、および該第２の送風機の該排出ダクトがほぼ等しく該送風機排気を妨害するように前記チャンバの中に構成かつ配置される、請求項５５に記載のシステム。
【請求項５７】
前記第１の送風機に対応する前記排出ダクトは、前記第２送風機に対応する前記排出ダクトの最小断面積にほぼ等しい最小断面積を含む、請求項５６に記載のシステム。
【請求項５８】
前記第１の送風機は、前記第２の送風機が空気を引き込み、該引き込んだ空気をその対応する排出ダクトの中に押し込む流量とほぼ等しい流量で、空気を引き込み、該引き込んだ空気をその対応する排出ダクトの中に押し込む、請求項５６に記載のシステム。
【請求項５９】
前記少なくとも１基の送風機は、冷却空気を前記囲いの外側から該囲いの中に前記機器を横切って引き込むようにさらに構成される、請求項５５に記載のシステム。
【請求項６０】
前記ハウジングは、前記囲いの扉の一部を形成する、請求項５５に記載のシステム。
【請求項６１】
請求項５５に記載のシステムであって、複式電力入力と、該電力入力を前記少なくとも１基の送風機に電気的に連結する回路モジュールとをさらに備える、システム。
【請求項６２】
前記回路モジュールは、第１の前記電力入力における電力の損失に応じて、該第１の該電力入力を第１の送風機から切断し、第２の該電力入力を該第１送風機に接続するように構成される、請求項６１に記載のシステム。
【請求項６３】
前記少なくとも１基の送風機は、可変速度で作動するように構成される、請求項５５に記載のシステム。
【請求項６４】
前記少なくとも１基の送風機は、制御装置に電気的に連結され、該制御装置は、前記引き込んだ空気の温度および前記送風機排気の温度のうちの少なくとも一方に応じて、該送風機の前記可変速度を調整するように構成される、請求項６３に記載のシステム。
【請求項６５】
前記少なくとも１基の送風機は、制御装置に電気的に連結され、該制御装置は、前記囲いの中の機器によって消費された電力の量に基づいて該送風機の前記可変速度を調整するように構成される、請求項６４に記載のシステム。
【請求項６６】
機器を格納するための囲いであって、
該囲いの中の該機器を支持するように構成された構造と、
該構造に連結された扉であって、該扉は排出口を備える少なくとも１つの内部ダクトを有する、扉と、
該機器を横切って該少なくとも１つの内部ダクトに空気を引き込み、そして該排出口から引き出す手段と、
を備える囲い。
【請求項６７】
前記排出口は、前記扉の頂部に構成される、請求項６６に記載の囲い。
【請求項６８】
空気を引き込むための前記手段は、前記少なくとも１つの内部ダクトおよび前記機器が流体連通するように、該少なくとも１つの内部ダクトに配置されかつそれに連結された少なくとも１基の送風機を含む、請求項６６に記載の囲い。
【請求項６９】
前記送風機は、可変速度で作動するように構成される、請求項６８に記載の囲い。
【請求項７０】
請求項６８に記載の囲いであって、複式電力入力と、該電力入力を前記少なくとも１基の送風機に電気的に連結する回路モジュールとをさらに備え、該回路モジュールは、第１の前記電力ユニットにおける電力の損失に応じて、該第１の該電力入力を該少なくとも１基の送風機から切断し、第２の該電力入力を該少なくとも１基の送風機に接続するように構成される、囲い。
【請求項７１】
前記少なくとも１基の送風機は、制御装置に作用的に連結され、該制御装置は、該少なくとも１基の送風機の中の空気の温度および該少なくとも１つの内部ダクトの中の空気の温度のうちの少なくとも一方に応じて、該少なくとも１基の送風機の速度を調整するように構成される、請求項６８に記載の囲い。
【請求項７２】
前記少なくとも１基の送風機は、制御装置に作用的に連結され、該制御装置は、前記囲いの中の機器によって消費された電力の量に基づいて該少なくとも１基の送風機の速度を調整するように構成される、請求項６８に記載の囲い。
【請求項７３】
前記少なくとも１基の送風機の、第１の送風機に対応する前記内部ダクト、および該少なくとも１基の送風機の、第２の送風機に対応する前記内部ダクトは、該第１の送風機の該内部ダクト、および該第２の送風機の該内部ダクトがほぼ等しく送風機排気を妨害するように前記扉に構成かつ配置される、請求項６８に記載の囲い。
【請求項７４】
前記少なくとも１基の送風機の、第１の送風機に対応する前記内部ダクトは、該少なくとも１基の送風機の第２の送風機に対応する内部ダクトの最小断面積にほぼ等しい最小断面積を含む、請求項６８に記載の囲い。
【請求項７５】
前記少なくとも１基の送風機の第１の送風機は、該少なくとも１基の送風機の第２の送風機が空気を引き込み、該引き込んだ空気を該少なくとも１つの内部ダクトの第２のダクトの中に押し込む流量にほぼ等しい流量で、空気を引き込み、該引き込んだ空気を該少なくとも１つの内部ダクトの第１のダクトの中に押し込む、請求項６８に記載の囲い。
【請求項７６】
請求項６８に記載の囲いであって、前記少なくとも１基の送風機の中の空気の温度、および該少なくとも１つの内部ダクトの中の空気の温度の少なくとも一方を検出する手段をさらに備える、囲い。
【請求項７７】
囲いの中に格納された機器を冷却するための方法であって、該機器は空気を該機器の第１の側面で該囲いの第１部分に通気するように該囲いに構成かつ配置され、該方法は、以下：
該機器の第２の側面にある該囲いの第２部分から空気を引き込む工程と、
該機器の該第１の側面にある該囲いの該第１部分から空気を引き込む工程と、
ハウジングによって設けられたダクトの中に該空気を押し込む工程であって、該ハウジングは、該ダクトおよび該機器の該第１の側面が流体連通するように該囲いに連結されている、工程と、
該ダクトを介して該空気を該ハウジングの頂部まで誘導する工程と、
該ハウジングの該頂部から、該空気を該囲いの外部領域に通気する工程と、
を包含する、方法。
【請求項７８】
前記空気を引き込む工程は、前記囲いの外側から冷却空気を該囲いに前記機器を横切って引き込むことを包含する、請求項７７に記載の方法。
【請求項７９】
前記ハウジングの頂部から空気を通気する工程は、該ハウジングの該頂部に構成された排出口から空気を通気することを包含する、請求項７７に記載の方法。
【請求項８０】
前記排出ダクトの前記第２端部は、排気が前記排出ダクトの上方に誘導され得るように構成かつ配置され、該排出ダクトの該第２端部は、排気が天井の上方の空気プレナムに誘導され得るように該天井または天井タイルの一方に規定された１つまたは複数の穴と実質的に整列される、請求項１に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（発明の分野）
本発明は、機器によって動作時に生成される温熱排気を除去するための排気除去システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
（発明の背景）
通信および情報技術機器は通常、ラックに搭載しかつ囲いの内部に格納するように設計されている。機器ラックおよび囲いを使用して、サーバ、ＣＰＵ、網間接続機器、ならびに記憶装置などの通信および情報技術機器が、小型の配線収納庫ばかりでなく機器室および大規模データ・センタにも格納されかつ配置される。機器ラックは開放構成の場合もあり、またラック囲いの内部に格納される場合もあり得る。標準的なラックは典型的に、サーバおよびＣＰＵなどの幾つもの機器ユニットが搭載されかつ垂直に積み重ねられる前面搭載レールを備え、２３×４２インチほどの床面積を典型的に有する。標準的なラックの機器搭載能力は搭載レールの高さに相関する。この高さは１．７５インチの標準的な刻みで設定され、それはラックの「Ｕ」ユニットまたは「Ｕ」高さ搭載能力として表現される。ラックの典型的なＵ高さまたはＵ値は４２Ｕである。任意所与の時点における標準的なラックは、様々な異なる構成要素および様々な製造業者からの構成要素によって低密度になったりまたは高密度になったりする場合がある。
【０００３】
ほとんどのラック搭載型の通信および情報技術機器は電力を消費して熱を生成する。ラック搭載型機器によって生成される熱は、機器構成要素の性能、信頼性、および有用寿命に悪影響を与える恐れがある。特に、囲い内部に格納したラック搭載型機器は、動作時に囲いの領域内部で蓄積される熱および生成される熱点に対して特に脆弱である。ラックによって生成される熱の量は、ラック中の機器が動作時に消費する電力の量に応じる。ラックの熱出力は、ラックに搭載される構成要素の数および種類に応じて、ラック搭載能力のＵユニット当たり数ワットからＵユニット当たり１ｋＷ超まで様々であり得る。通信および情報技術機器の使用者は、これらのラック搭載型機器の要件が変化しかつ新たな要件が生じるとき、それらの追加、除去、および再配置を行う。したがって、所与のラックまたは囲いが生成する可能性のある熱の量は、数１０ワットから約１０ｋＷまでのかなりの幅を有し得る。
【０００４】
ラック搭載型機器は典型的に、ラックまたは囲いの前面側または空気吸入口側に沿って空気を引き込み、その構成要素に空気を通し、次いでラックまたは囲いの背面側または通気側から空気を排出することによって自己冷却する。したがって、冷却するのに十分な空気を供給するための空気流量要件は、ラック搭載型構成要素の数および種類ならびにラックおよび囲いの構成によって大幅に異なり得る。一般的に情報技術機器の大半の構成および設計は、１０ｋＷの電力を消費するラックが約１，８００立方フィート／分（ｃｆｍ）の空気流量を必要とすることになるように、冷却空気は消費電力１ｋＷ当たり約１８０ｃｆｍの流量で流れる必要がある。
【０００５】
機器室およびデータ・センタには典型的に、ラック搭載型機器および囲いに冷却空気を供給しかつ循環させる空気調和または冷却システムが装備されている。多くの空気調和または冷却システムでは、米国特許出願公開第２００１／００２９１６３Ａ１号、特許公開第０９／７８４２３８号に開示されたシステムのように、機器室またはデータ・センタはシステムの空気調和および循環機能を促進するために上げ床式構造を有する必要がある。図１を参照すると、参照応用例の冷却システムが、閉ループ空気循環によって冷却空気を供給し、機器室の基部床５の上方に配置された上げ床２を具備する。上げ床２および基部床５は空気通路６を規定し、その中に空気調和ユニット１４が冷却空気を送出する。空気通路６は、機器ラックまたは囲い８の一部分に連結され、この通路を介して冷却空気を囲い８の中に格納された機器７の前部に導くように構成されている。冷却空気は、機器７を横切ってプレナム８ｃに流入し、さらにプレナム８ｃを通って上昇し、複数のダクト２４に流入する。排気はダクト２４から戻りのプレナム４の中に通気される。戻りのプレナム４は、空気冷却ユニット１４に連結されており、排気を空気冷却ユニット１４に送出し、次いで機器室へ再循環させるように構成されている。
【０００６】
別法として、空気冷却システムおよび方法は、開放式床タイルおよび床格子または通気口を使用して機器室の上げ床の下に配置した空気通路から冷却空気を送出する。開放式床タイルおよび床格子または通気口は典型的に、機器ラックおよび囲いの前方に配置され、かつ並列配置したラックおよび囲いの列間の通路に沿って配置される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上げ床構造を必要とする冷却システムおよび方法は典型的に、ラック搭載型機器の冷却要件を十分に満たすものではない。特に、５ｋＷを超え１０ｋＷに達する温熱排気出力を有する高電力機器を含むラックは、特に、このようなシステムおよび方法に対して難問を呈する。上げ床構造は典型的に、約１２×１２インチの通気面積を有する開放式床タイルまたは床格子もしくは通気口を設けて、約２００から約５００ｃｆｍの冷却空気を送出するように構成されている。この通気面積からの空気流量は静的空気圧および他の床タイルの存在などによるが、実用では、床タイルが約１００から約２００ｃｆｍの空気を送出するようになっている。したがって、１０ｋＷに達する高い電力を消費し、かつ約１，８００ｃｆｍの空気流量を必要とする機器のラックは、その冷却要件を満たすのに十分な冷却空気を供給するために、ラック周辺部周りに少なくとも約３．５から約５個の開放式床タイル、格子、または通気口を配置する必要がある。このような床構造は、ラックおよび囲いが密集した機器室内では実現が難しく、ラックおよび囲いを並列配置しようとしても実施が不可能であろう。よって、上げ床構成を組み込む空気冷却システムおよび方法は典型的に、幾つもの開放式床タイル、格子、または通気口を収容するのに十分な床面積を設けるために、離間されたラックおよび囲いを使用する場合に限られる。典型的なラック間隔では、それによって実現可能な機器密度が限定される。しかも、このような空気冷却システムおよび方法は、大きな温熱排気出力を有する機器の冷却要件を満たすために開放式床タイル、格子、または通気口を介して冷却空気を供給しなければならない。
【０００８】
機器室およびデータ・センタは、個々のラックおよび囲いの再配置および／または交換を必要とする新たな機器および／または異なる機器の必要条件を満たすためにしばしば再構成が行われる。このような状況では、上げ床式空気冷却システムおよび方法は、融通性がなく、典型的に、機器ラックを再編成し、再配置し、かつ／または新規に設置して使用に供するためには、かなりの費用を掛けて再構成および／または後付けを行わざるを得ない。上げ床式構成は、使用者が機器ラックを配置しさらに機器室およびデータ・センタを再び構成して、それらの新たなまたは変化する必要条件を典型的に満たすように容易にかつ費用を掛けずに対応することができない。
【０００９】
さらには、上げ床構造を必要とする冷却システムおよび方法は、機器室中の異なるラックおよび囲い間、特に、同じ列中に配置されたラックおよび囲い間の電力消費の広範なばらつきに有効に対処するための物理的な融通性および移植性に欠ける。冷却空気を供給するために上げ床空気通路および開放式床タイル、格子、または通気口に依存する冷却システムおよび方法は、このように相対的に大量の電力を消費しかつ大きな温熱排気出力を有する高出力ラックに対して容易にかつ費用を掛けずに冷却空気を変化させたり、または集中させたりすることができない。しかも、新たに搭載された機器が、交換された機器または既存の機器よりも多くの電力を消費して機能機器室内に熱問題領域を生み出す恐れがある。
【００１０】
さらには、上げ床構造に依存する冷却システムおよび方法は、熱問題を抱える機器室内の特定領域に物理的に対応することができない。例えば、このようなシステムおよび方法は、温熱排気を機器室から排出しかつ／または空気調和もしくは冷却システムに排出することが効果的に行われない排出問題を克服するには、かなりの費用を掛けて空気システムならびに／またはラックおよび囲いを再構成しかつ／または後付けせざるを得ない。このような排出問題はまた、温熱排気をラックおよび囲いに再循環させ、機器、特に、高電力消費の機器および／または熱問題を抱える機器室の領域中に配置された機器の動作温度を上昇させる恐れがある。また上げ床冷却システムおよび方法は、１つのラックからの温熱排気が隣接しかつ／または近接するラックに引き込まれ、機器の過熱を引き起こす局部的な熱問題に対処することができない。上げ床冷却システムおよび方法は、機器室もしくはデータ・センタの既存の冷却システムまたは既存の機器ラックに容易に後付けすることができない。
【００１１】
上げ床構成を必要とする空気冷却システムおよび方法はまた、機器室およびデータ・センタ中の利用可能な頭上スペースを削減する。上げ床の下の空気通路内部に収納された配線に到達することが困難である。しかも、このような空気通路は清掃が困難である。開放式床タイルおよび床格子または通気口も人員の安全を危険にさらす。さらには、上げ床構造は、地震の際に倒壊の危険性がある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
（発明の要旨）
一態様では、本発明は一般に、機器の囲いから空気を排出しかつ空気を空気調節装置へ戻すためのシステムを提供する。本システムは機器の囲いの背面部分に連結する排出ユニットを含み、この排出ユニットは空気を排出ユニットの頂部に誘導するための少なくとも１つのダクトを有する。本システムは第１端部および第２端部を有する排出ダクトを含み、第１端部は排出ユニットの頂部に連結するように構成かつ配置され、さらに本システムは、空気を機器の囲いの内部から引き込み、さらに排出ユニットを介しかつ排出ダクトを介して引き出すために、排出ユニットまたは排出ダクトの内部に収容された少なくとも１基の送風機を含む。
【００１３】
本発明の実施は１つまたは複数の以下の特徴を含み得る。排出ユニットは、機器の囲いの背面扉を形成し、機器の囲いの既存の背面扉を交換するように構成かつ配置される。少なくとも１基の送風機は、排出ユニットの内部に収容された複数の送風機を含む。排出ユニットは、この複数の送風機の各送風機に対応するダクトを含み、第１の対応するダクトは第２の対応するダクトの最小断面積にほぼ等しい最小断面積を有する。排出ダクトは融通性があり、排出ダクトの第２端部は、排気を天井の上方に配置した空気プレナムに誘導可能にするために天井タイルに嵌合するように構成かつ配置される。
【００１４】
本システムは機器の囲いをさらに含み、この機器の囲いは、内部構造であって、この内部構造によって形成された機器領域中に機器を搭載可能にする内部構造と、頂部パネルと、底部パネルと、第１側面パネルと、第２側面パネルと、前面扉であって、その中に幾つかの開口部が形成され、複数の送風機によって引き込んだ空気をこれらの開口部を介して引き込みできる前面扉とを含み、前面扉の中の開口部を介して引き込まれた実質的にすべての空気が機器領域を通過して排出ユニットの中に流入するように実質的に気密封止体を設けるために、この内部構造は頂部パネル、第１側面パネル、および第２側面パネルに連結される。
【００１５】
本発明の実施は、１つまたは複数の以下の特徴をさらに含み得る。このような少なくとも１基の送風機は可変速度で作動するように構成される。制御装置が、この少なくとも１基の送風機に連結され、送風機の可変速度を制御するように構成かつ配置される。この制御装置は、機器の囲い中に格納した機器によって消費された電力に基づいて可変速度を制御する。さらには、この制御装置は、機器の囲いまたは排出ユニットの中の空気の温度に応答して可変速度を制御する。本システムは、使用者が少なくとも１基の送風機の可変速度を制御できるように少なくとも１つの使用者制御部を備える。
【００１６】
さらには、本システムは、複式電力入力と、これらの電力入力を少なくとも１基の送風機に連結する回路モジュールとを含む。この回路モジュールは、第１の電力入力における電力の損失に応答して、この第１の電力入力を少なくとも１基の送風機から切断し、かつ第２の電力入力をこの少なくとも１基の送風機に接続するように構成される。制御装置は、機器の囲いの背面扉の開放を検知し、背面扉が開放されているとき、少なくとも１基の送風機の電源を切断するように構成かつ配置され、さらに背面扉が開放されているとき、最大速度で作動するように、少なくとも１基の送風機を制御するように構成および配置が可能である。制御装置は、複数の送風機の１基の送風機の故障を検出するように構成される。制御装置は、この故障を機器の囲いの外部の装置に通信するようにさらに構成される。
【００１７】
別の態様では、空気を機器の囲いから排出しかつ空気を空気調節装置へ戻す方法が提供され、機器の囲いは前面扉および背面扉を有する。本方法は、囲い中の前面扉中の開口部を介して空気を受け取る工程と、囲い中の機器を横切ってかつ囲いの背面扉に向かって空気を引き込む工程と、背面扉の頂部中の開口部に向かってかつ排出ダクトを介して天井プレナムに空気を引き込む工程と、天井プレナムを介して空気を空気調節装置へ戻す工程とを含み、機器を横切りさらに囲いの頂部中の開口部に向かって空気を引き込む工程は、囲いの背面扉または排出ダクトの中に取り付けられた少なくとも１基の送風機を使用して実現される。
【００１８】
さらに別の態様では、空気を機器の囲いから排出しかつ空気を空気調節装置へ戻すシステムが提供され、この機器の囲いは前面扉および背面扉を有する。本システムは第１端部および第２端部を有する排出ダクトを含み、第１端部は機器の囲いの頂部に連結するように構成かつ配置される。本システムは、空気を機器の囲いから引き出しさらに排出ダクトに通すために、排出ダクトまたは機器の囲いの内部に収容された手段をさらに含む。
【００１９】
さらに別の態様では、機器を格納する囲いに使用する空気排出システムが提供される。本システムは、チャンバを規定するハウジングと、このハウジングの頂部中の排出口と、少なくとも１つの吸入口とを含む。この少なくとも１つの吸入口はチャンバとハウジングの外部の空気容積との間を流体連通するように構成される。ハウジングは囲いに連結するように構成され、このハウジングは、機器が空気を通気する機器の第１側で囲いの第１部分に隣接するようになっている。本システムは、チャンバ内部に配置されかつ少なくとも１つの吸入口に連結された少なくとも１基の送風機を含み、この送風機はチャンバおよび機器と流体連通するようになっている。この送風機は、囲い中に格納された機器が、この機器の第２側で囲いの第２部分の中に空気を引き込みかつ機器の第１側から空気を通気するように、少なくとも１つの吸入口を介して空気を機器の第１側から引き込む。この少なくとも１基の送風機は、引き込んだ空気をハウジングによって設けられた排出ダクトの中に押し込むようにさらに構成され、この排出ダクトは、送風機排気を送風機から機器の第１側に対して実質的に平行に配向されている排出口まで導くように構成される。
【００２０】
さらに別の態様では、囲い中の機器を支持するように構成された枠組と、この枠組に連結された扉とを含む囲いが提供され、この扉は、排出口を有する少なくとも１つの内部ダクトと、機器を横切って少なくとも１つの内部ダクトの中に空気を引き込みかつ排出口から引き出す手段とを有する。
【００２１】
さらに一態様では、囲いの中に格納された機器を冷却する方法が提供され、この機器は空気を機器の第１側で囲いの第１部分の中に通気するように囲い中に構成かつ配置される。本方法は、機器の第２側にある囲いの第２部分から囲いの第１部分まで空気を引き込む工程と、ハウジングによって設けられたダクトの中に空気を押し込む工程であって、このハウジングはダクトと機器の第１側とが流体連通するように囲いと連結される、押し込む工程と、ダクトを介してハウジングの頂部まで空気を案内する工程と、ハウジングの頂部からハウジングの外部領域まで空気を通気する工程とを含む。
すなわち、本発明は以下を特徴とする。
（項目１）
空気を機器の囲いから排出しそして空気を空気調節装置へ戻すためのシステムであって、該システムは、以下：
該機器の囲いの背面部分に連結する排出ユニットであって、該排出ユニットは空気を該排出ユニットの頂部に誘導するために少なくとも１つのダクトを有する、排出ユニットと、
第１端部および第２端部を有する排出ダクトであって、該第１端部は該排出ユニットの頂部に連結するように構成かつ配置されている、排出ダクトと、
該排出ユニットおよび該排出ダクトの一方の内部に収容され、空気を該機器の囲いの内部から引き込み、さらに該排出ユニットを介しかつ該排出ダクトを介して引き出す少なくとも１基の送風機と、
を備える、システム。
（項目２）
前記少なくとも１基の送風機は、前記排出ユニットの内部に収容された複数の送風機を含む、項目１に記載のシステム。
（項目３）
前記排出ユニットは、前記機器の囲いの背面扉を形成し、前記機器の囲いの既存の背面扉を交換するように構成かつ配置される、項目２に記載のシステム。
（項目４）
前記排出ユニットは、前記複数の送風機の各々の送風機に対応するダクトを含み、第１の対応するダクトが、第２の対応するダクトの最小断面積にほぼ等しい最小断面積を有する、項目３に記載のシステム。
（項目５）
項目４に記載のシステムであって、前記機器の囲いをさらに備え、該機器の囲いは、内部構造であって、該内部構造によって形成された機器領域中に機器を取り付け可能にする内部構造と、頂部パネルと、底部パネルと、第１側面パネルと、第２側面パネルと、前面扉であって、その中に形成された多くの開口部を有し、前記複数の送風機によって引き込まれた空気を該開口部を介して引き込みことを可能にする前面扉とを含み、ここで、該内部構造は、該前面扉の該開口部を介して引き込まれた実質的にすべての空気が前記機器領域を通過して前記排出ユニットの中に流入するように実質的に気密封止体を設けるために、前記頂部パネル、前記第１側面パネル、および前記第２側面パネルに連結される、システム。
（項目６）
前記少なくとも１基の送風機は、可変速度で作動するように構成される、項目５に記載のシステム。
（項目７）
項目６に記載のシステムであって、前記少なくとも１基の送風機に連結され、該送風機の前記可変速度を制御するように構成かつ配置された制御装置をさらに備える、システム。
（項目８）
前記制御装置は、前記機器の囲いに格納した機器によって消費された電力に基づいて前記可変速度を制御する、項目７に記載のシステム。
（項目９）
前記制御装置は、前記機器の囲いおよび前記排出ユニットの一方における空気の温度に応じて前記可変速度を制御する、項目７に記載のシステム。
（項目１０）
項目６に記載のシステムであって、使用者が前記少なくとも１基の送風機の前記可変速度を制御することが可能なように少なくとも１つの使用者制御部をさらに備える、システム。
（項目１１）
項目７に記載のシステムであって、複式電力入力と、前記電力入力を前記少なくとも１基の送風機に連結する回路モジュールとをさらに含む、システム。
（項目１２）
前記回路モジュールは、第１の前記電力入力における電力の損失に応答して、前記第１の前記電力入力を前記少なくとも１基の送風機から切断し、かつ第２の前記電力入力を前記少なくとも１基の送風機に接続するように構成される、項目１１に記載のシステム。
（項目１３）
前記制御装置は、前記機器の囲いの前記背面扉の開放を検知し、該背面扉が開放されている場合に、前記少なくとも１基の送風機の電源を切断するように構成かつ配置される、項目７に記載のシステム。
（項目１４）
前記制御装置は、前記機器の囲いの前記背面扉の開放を検知し、該背面扉が開放されている場合に、最大速度で作動するように、前記少なくとも１基の送風機を制御するように構成かつ配置される、項目７に記載のシステム。
（項目１５）
前記制御装置は、前記複数の送風機のうちの１基の送風機の故障を検出し、そして該故障を表示するために表示器を制御するように構成かつ配置される、項目７に記載のシステム。
（項目１６）
前記制御装置は、前記故障を前記機器の囲いの外部の装置に伝達するように構成かつ配置される、項目７に記載のシステム。
（項目１７）
前記排出ダクトは可撓性であり、該排出ダクトの前記第２端部は、排気を天井の上方に配置された空気プレナムに誘導可能にするために天井タイルに嵌合するように構成かつ配置される、項目２に記載のシステム。
（項目１８）
前記少なくとも１基の送風機は可変速度で作動するように構成される、請求項１に記載のシステム。
（項目１９）
項目１８に記載のシステムであって、前記少なくとも１基の送風機に連結され、前記送風機の前記可変速度を制御するように構成かつ配置される、システム。
（項目２０）
前記制御装置は、前記機器の囲い中に格納された機器によって消費された電力に基づいて前記可変速度を制御する、項目１９に記載のシステム。
（項目２１）
前記制御装置は、前記機器の囲いおよび前記排出ユニットの一方における空気の温度に応じて、前記可変速度を制御する、項目１９に記載のシステム。
（項目２２）
項目１８に記載のシステムであって、使用者が前記少なくとも１基の送風機の前記可変速度を制御することが可能なように少なくとも１つの使用者制御部をさらに備える、システム。
（項目２３）
項目１に記載のシステムであって、複式電力入力と、該電力入力を前記少なくとも１基の送風機に連結する回路モジュールとをさらに含む、システム。
（項目２４）
前記回路モジュールは、第１の前記電力入力における電力の損失に応じて、該第１の該電力入力を前記少なくとも１基の送風機から切断し、かつ第２の該電力入力を該少なくとも１基の送風機に接続するように構成される、項目２３に記載のシステム。
（項目２５）
項目１に記載のシステムであって、複式電力入力と、該電力入力を前記少なくとも１基の送風機に連結する回路モジュールとをさらに含む、システム。
（項目２６）
前記回路モジュールは、第１の前記電力入力における電力の損失に応じて、該第１の該電力入力を前記少なくとも１基の送風機から切断し、かつ第２の該電力入力を該少なくとも１基の送風機に接続するように構成される、項目２５に記載のシステム。
（項目２７）
空気を機器の囲いから排出しそして空気を空気調節装置へ戻す方法であって、該機器の囲いは前面扉および背面扉を有し、該方法は、以下：
該囲い中の前記前面扉中の開口部を介して空気を受容する工程と、
該囲い中の機器を横切って該囲いの該背面扉に向かって該空気を引き込む工程と、
該背面扉の頂部における開口部に向かってかつ排出ダクトを介して天井プレナムまで該空気を引き込む工程と、
該天井プレナムを介して該空気を該空気調節装置へ戻す工程とを包含し、
ここで、該機器を横切り該背面扉の頂部における開口部に向かって該空気を引き込む工程は、該囲いの該背面扉および該排出ダクトの一方に取り付けられた少なくとも１基の送風機を使用して達成される、方法。
（項目２８）
前記空気は、複数の送風機を使用して前記機器の囲いの前記背面扉に形成された複数の扉ダクトを介して誘導され、１基の送風機が該複数の扉ダクトの１つの内部に収容される、項目２７に記載の方法。
（項目２９）
項目２７に記載の方法であって、前記囲いの前記背面扉を交換用扉と交換する工程であって、該交換用扉は、該交換用扉に形成された複数の扉ダクト、および前記複数のダクトの各々に取り付けられた送風機を有する、工程と、前記排出ダクトの第１端部を該交換用扉の頂部に連結する工程とをさらに包含し、ここで、該複数のダクトの各々が空気を該排出ダクトに向かって誘導するように構成される、方法。
（項目３０）
項目２８に記載の方法であって、前記複数の送風機の各々は、可変速度で作動するように構成され、ここで、該方法は、前記機器の囲いの中に格納された機器によって消費された電力に基づいて該複数の送風機の各々の該可変速度を制御する工程をさらに包含する、方法。
（項目３１）
項目２８に記載の方法であって、前記複数の送風機の各々は、可変速度で作動するように構成され、ここで、該方法は、前記機器の囲いおよび前記排出ダクトの一方の空気の温度に基づいて、該複数の送風機の各々の該可変速度を制御する工程をさらに包含する、方法。
（項目３２）
項目３０に記載の方法であって、前記複数の送風機の各々は、２つの電源の一方から作動するように構成され、ここで、該方法は、第１の電源の故障の検出の際に、該複数の送風機の各々を該第１の電源から切断し、そして該複数の送風機の各々を第２の電源に接続する工程をさらに包含する、方法。
（項目３３）
前記方法は、前記背面扉が開放されている場合に、前記複数の送風機の各々の電源を切断する工程をさらに包含する、項目３２に記載の方法。
（項目３４）
前記方法は、前記背面扉が開放されている場合に、最大速度で作動するように前記送風機の各々を制御する工程をさらに包含する、項目３２に記載の方法。
（項目３５）
項目３２に記載の方法であって、使用者が前記電子機器の囲いの外側から検出可能な、前記第１の電源の前記故障の表示を提供する工程をさらに包含する、方法。
（項目３６）
項目３２に記載の方法であって、前記排出ダクトの第２端部を天井タイルに連結する工程をさらに包含する、方法。
（項目３７）
項目２７に記載の方法であって、前記少なくとも１基の送風機は可変速度で作動するように構成され、ここで、該方法は、前記機器の囲いの中に格納された機器によって消費された電力に基づいて該可変速度を制御する工程をさらに包含する、方法。
（項目３８）
項目２７に記載の方法であって、前記少なくとも１基の送風機は、可変速度で作動するように構成され、ここで、該方法は、前記機器の囲いおよび前記排出ダクトの一方の空気の温度に基づいて該可変速度を制御する工程をさらに包含する、方法。
（項目３９）
項目２７に記載の方法であって、前記少なくとも１基の送風機は、２つの電源の一方で作動するように構成され、ここで、該方法は、第１の電源の故障の検出の際に、該少なくとも１基の送風機を前記第１の電源から切断し、そして該少なくとも１基の送風機を第２の電源に接続する工程をさらに包含する、方法。
（項目４０）
項目３９に記載の方法であって、使用者が前記電子機器の囲いの外側から検出可能な、前記第１の電源の前記故障の表示を提供する工程をさらに包含する、方法。
（項目４１）
項目２９に記載の方法であって、前記排出ダクトの第２端部を天井タイルに連結する工程をさらに包含する、方法。
（項目４２）
空気を機器の囲いから排出しそして空気を空気調節装置へ戻すためのシステムであって、該機器の囲いは前面扉および背面扉を有し、該システムは、以下：
第１端部および第２端部を有する排出ダクトであって、該第１端部は該機器の囲いの頂部に連結するように構成かつ配置されている、排出ダクトと、
空気を該機器の囲いから該排出ダクトに通して引き出すために、該排出ダクトおよび該機器の囲いの一方に取り付けられた手段と、
を備える、システム。
（項目４３）
項目４２に記載のシステムであって、空気を引き込むための前記手段は、前記背面扉に取り付けられた複数の可変速度送風機を含み、ここで、該システムは、前記機器の囲いの中に格納された機器によって消費された電力に基づいて該複数の送風機の各々の該可変速度を制御する手段をさらに包含する、システム。
（項目４４）
項目４２に記載のシステムであって、空気を引き込むための前記手段は、前記背面扉に取り付けられた複数の可変速度送風機を含み、ここで該システムは、前記機器の囲いおよび前記排出ダクトの一方の空気の温度に基づいて、該複数の送風機の各々の該可変速度を制御する手段をさらに包含する、システム。
（項目４５）
項目４３に記載のシステムであって、前記複数の送風機の各々は２つの電源の一方で作動するように構成され、ここで該システムは、第１の電源の故障の検出の際に、該複数の送風機の各々を該第１の電源から切断し、そして該複数の送風機の各々を第２の電源に接続する手段をさらに含む、システム。
（項目４６）
項目４５に記載のシステムであって、前記背面扉が開放されている場合に、前記複数の送風機の各々の電源を切断するための手段をさらに含む、システム。
（項目４７）
項目４５に記載のシステムであって、前記背面扉が開放されている場合に、最大速度で作動するように前記送風機の各々を制御するための手段をさらに含む、システム。
（項目４８）
項目４５に記載のシステムであって、使用者が前記電子機器の囲いの外側から検出可能な、前記第１の電源の前記故障の表示を提供するための手段をさらに含む、システム。
（項目４９）
項目４８に記載のシステムであって、天井プレナムを介して排気を前記空気調節装置へ戻すことを可能にするように、前記排出ダクトの第２端部を天井タイルに連結するための手段をさらに含む、システム。
（項目５０）
項目４２に記載のシステムであって、空気を引き込むための前記手段は複数の送風機を含み、該複数の送風機の各々が２つの電源の一方で作動するように構成され、ここで該システムは、第１の電源の故障の検出の際に、該複数の送風機の各々を前記第１の電源から切断し、そして前記複数の送風機の各々を第２の電源に接続する手段をさらに含む、システム。
（項目５１）
項目４２に記載のシステムであって、空気を引き込むための前記手段は、複数の送風機を含み、ここで該システムは、前記背面扉が開放されている場合に、該複数の送風機の各々の電源を切断するための手段をさらに含む、システム。
（項目５２）
項目４２に記載のシステムであって、空気を引き込むための前記手段は、複数の送風機を含み、ここで該システムは、前記背面扉が開放されている場合に、最大速度で作動するように該複数の送風機の各々を制御するための手段をさらに含む、システム。
（項目５３）
項目５０に記載のシステムであって、使用者が前記電子機器の囲いの外側から検出可能な、前記第１の電源の前記故障の表示を提供するための手段をさらに含む、システム。
（項目５４）
項目４２に記載のシステムであって、天井プレナムを介して排気を前記空気調節装置へ戻すことを可能にするように、前記排出ダクトの第２端部を天井タイルに連結するための手段をさらに含む、システム。
（項目５５）
機器を格納する囲いとともに使用するための空気排出システムであって、該システムは、以下：
チャンバを規定するハウジングと、該ハウジングの頂部における排出口と、少なくとも１つの吸入口とを含み、該少なくとも１つの吸入口は、前記チャンバと前記ハウジングの外部の空気容積との間を流体連通を提供するように構成され、該ハウジングは、該機器が空気を通気する該機器の第１の側面で前記囲いの第１部分に隣接するように、前記囲いに連結するように構成されており；そして
該チャンバ内に配置され、かつ該チャンバおよび該機器と流体連通するように該少なくとも１つの吸入口に連結された少なくとも１基の送風機を含み、該送風機は、該少なくとも１つの吸入口を介して空気を前記機器の該第１の側面から引き込み、
該少なくとも１基の送風機は、該引き込んだ空気を前記ハウジングによって提供された排出ダクトの中に押し込むようにさらに構成され、該排出ダクトは、送風機排気を該送風機から該機器の該第１の側面に対して実質的に平行に配向されている該排出口まで導くように構成される、システム。
（項目５６）
前記少なくとも１基の送風機の、第１の送風機に対応する前記排出ダクト、および前記少なくとも１基の送風機の、第２の送風機に対応する排出ダクトは、該第１の送風機の該排出ダクト、および該第２の送風機の該排出ダクトがほぼ等しく該送風機排気を妨害するように前記チャンバの中に構成かつ配置される、項目５５に記載のシステム。
（項目５７）
前記第１の送風機に対応する前記排出ダクトは、前記第２送風機に対応する前記排出ダクトの最小断面積にほぼ等しい最小断面積を含む、項目５６に記載のシステム。
（項目５８）
前記第１の送風機は、前記第２の送風機が空気を引き込み、該引き込んだ空気をその対応する排出ダクトの中に押し込む流量とほぼ等しい流量で、空気を引き込み、該引き込んだ空気をその対応する排出ダクトの中に押し込む、項目５６に記載のシステム。
（項目５９）
前記少なくとも１基の送風機は、冷却空気を前記囲いの外側から該囲いの中に前記機器を横切って引き込むようにさらに構成される、項目５５に記載のシステム。
（項目６０）
前記ハウジングは、前記囲いの扉の一部を形成する、項目５５に記載のシステム。
（項目６１）
項目５５に記載のシステムであって、複式電力入力と、該電力入力を前記少なくとも１基の送風機に電気的に連結する回路モジュールとをさらに備える、システム。
（項目６２）
前記回路モジュールは、第１の前記電力入力における電力の損失に応じて、該第１の該電力入力を第１の送風機から切断し、第２の該電力入力を該第１送風機に接続するように構成される、項目６１に記載のシステム。
（項目６３）
前記少なくとも１基の送風機は、可変速度で作動するように構成される、請求項５５に記載のシステム。
（項目６４）
前記少なくとも１基の送風機は、制御装置に電気的に連結され、該制御装置は、前記引き込んだ空気の温度および前記送風機排気の温度のうちの少なくとも一方に応じて、該送風機の前記可変速度を調整するように構成される、項目６３に記載のシステム。
（項目６５）
前記少なくとも１基の送風機は、制御装置に電気的に連結され、該制御装置は、前記囲いの中の機器によって消費された電力の量に基づいて該送風機の前記可変速度を調整するように構成される、項目６４に記載のシステム。
（項目６６）
機器を格納するための囲いであって、
該囲いの中の該機器を支持するように構成された構造と、
該構造に連結された扉であって、該扉は排出口を備える少なくとも１つの内部ダクトを有する、扉と、
該機器を横切って該少なくとも１つの内部ダクトに空気を引き込み、そして該排出口から引き出す手段と、
を備える囲い。
（項目６７）
前記排出口は、前記扉の頂部に構成される、項目６６に記載の囲い。
（項目６８）
空気を引き込むための前記手段は、前記少なくとも１つの内部ダクトおよび前記機器が流体連通するように、該少なくとも１つの内部ダクトに配置されかつそれに連結された少なくとも１基の送風機を含む、項目６６に記載の囲い。
（項目６９）
前記送風機は、可変速度で作動するように構成される、請求項６８に記載の囲い。
（請求項７０）
請求項６８に記載の囲いであって、複式電力入力と、該電力入力を前記少なくとも１基の送風機に電気的に連結する回路モジュールとをさらに備え、該回路モジュールは、第１の前記電力ユニットにおける電力の損失に応じて、該第１の該電力入力を該少なくとも１基の送風機から切断し、第２の該電力入力を該少なくとも１基の送風機に接続するように構成される、囲い。
（項目７１）
前記少なくとも１基の送風機は、制御装置に作用的に連結され、該制御装置は、該少なくとも１基の送風機の中の空気の温度および該少なくとも１つの内部ダクトの中の空気の温度のうちの少なくとも一方に応じて、該少なくとも１基の送風機の速度を調整するように構成される、項目６８に記載の囲い。
（項目７２）
前記少なくとも１基の送風機は、制御装置に作用的に連結され、該制御装置は、前記囲いの中の機器によって消費された電力の量に基づいて該少なくとも１基の送風機の速度を調整するように構成される、項目６８に記載の囲い。
（項目７３）
前記少なくとも１基の送風機の、第１の送風機に対応する前記内部ダクト、および該少なくとも１基の送風機の、第２の送風機に対応する前記内部ダクトは、該第１の送風機の該内部ダクト、および該第２の送風機の該内部ダクトがほぼ等しく送風機排気を妨害するように前記扉に構成かつ配置される、項目６８に記載の囲い。
（項目７４）
前記少なくとも１基の送風機の、第１の送風機に対応する前記内部ダクトは、該少なくとも１基の送風機の第２の送風機に対応する内部ダクトの最小断面積にほぼ等しい最小断面積を含む、項目６８に記載の囲い。
（項目７５）
前記少なくとも１基の送風機の第１の送風機は、該少なくとも１基の送風機の第２の送風機が空気を引き込み、該引き込んだ空気を該少なくとも１つの内部ダクトの第２のダクトの中に押し込む流量にほぼ等しい流量で、空気を引き込み、該引き込んだ空気を該少なくとも１つの内部ダクトの第１のダクトの中に押し込む、項目６８に記載の囲い。
（項目７６）
項目６８に記載の囲いであって、前記少なくとも１基の送風機の中の空気の温度、および該少なくとも１つの内部ダクトの中の空気の温度の少なくとも一方を検出する手段をさらに備える、囲い。
（項目７７）
囲いの中に格納された機器を冷却するための方法であって、該機器は空気を該機器の第１の側面で該囲いの第１部分に通気するように該囲いに構成かつ配置され、該方法は、以下：
該機器の第２の側面にある該囲いの第２部分から空気を引き込む工程と、
該機器の該第１の側面にある該囲いの該第１部分から空気を引き込む工程と、
ハウジングによって設けられたダクトの中に該空気を押し込む工程であって、該ハウジングは、該ダクトおよび該機器の該第１の側面が流体連通するように該囲いに連結されている、工程と、
該ダクトを介して該空気を該ハウジングの頂部まで誘導する工程と、
該ハウジングの該頂部から、該空気を該囲いの外部領域に通気する工程と、
を包含する、方法。
（項目７８）
前記空気を引き込む工程は、前記囲いの外側から冷却空気を該囲いに前記機器を横切って引き込むことを包含する、項目７７に記載の方法。
（項目７９）
前記ハウジングの頂部から空気を通気する工程は、該ハウジングの該頂部に構成された排出口から空気を通気することを包含する、項目７７に記載の方法。
（項目８０）
前記排出ダクトの前記第２端部は、排気が前記排出ダクトの上方に誘導され得るように構成かつ配置され、該排出ダクトの該第２端部は、排気が天井の上方の空気プレナムに誘導され得るように該天井または天井タイルの一方に規定された１つまたは複数の穴と実質的に整列される、項目１に記載のシステム。
【００２２】
本発明の以上のおよび他の利点は、以下の図、詳細な説明、および特許請求の範囲を検討すれば、本発明自体と共にさらに完全に理解されよう。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の様々な態様は１つまたは複数の以下の利点を提供し得る。ラックおよび／または囲いの中に格納された通信および情報技術機器、例えば、サーバ、ＣＰＵ、網間機器、および記憶装置など、熱を生成する機器から熱を除去することができる。ラックまたは囲い内部の蓄熱および熱点ばかりでなくラックまたは囲い中の機器の過熱も、動作時に機器によって生成されかつそれから通気された排気を除去することによって防止可能である。ラック搭載型機器および／またはラック囲いの内部温度が制御可能である。
【００２４】
機器を効率的かつ効果的に冷却するために、ラック搭載型機器によって生成された排気を除去する排気除去システムおよび方法が提供可能である。本システムおよび方法は、ラック搭載型機器の円滑な動作を助けるために、例えば、周辺空気を機器の中へかつ機器構成要素を横切って引き込んでその冷却要件を満たし、さらに温熱排気を通気するように構成および配置が可能である。本システムおよび方法は、機器を格納するラックおよび／または囲いに連結された１基または複数の送風機を有して、これらの送風機が機器から通気された排気を引き込みかつ除去するようになっている送風機ユニットを使用して、除熱冗長を設けることができる。送風機ユニットは、引き込んだ排気を取り込むことが可能であり、さらに引き込んだ空気を機器の外部領域に通気することが可能である。
【００２５】
送風機ユニットは、機器ならびにラックおよび／囲いから排気を除去することによって、例えば、空気流の抵抗によって生じた圧力を低下させるのを助けかつ／または機器の通気口側における背圧の最小化／軽減を助けることが可能であり、それによって機器がその冷却要件を満たすために周辺空気を囲いの中に引き込むことを可能にする助けとなり得る。さらには、送風機ユニットは、機器の通気口側と機器の吸入口側との間の圧力差の最小化／軽減を助けて機器の効果的な動作を可能にする。したがって、送風機ユニットを使用する本システムおよび方法は、機器の冷却要件を満たすために、約６０°Ｆから約７０°Ｆの範囲内にある、機器室またはデータ・センタに供給された低温周辺空気に依存し得る。
【００２６】
送風機ユニットは、ラック搭載型機器から通気された排気を引き込み可能であり、さらに排気を取り込みかつラックの外部領域、例えば、送風機ユニットに連結された外部排出ダクトまたはプレナムに通気することができる。それによって送風機ユニットは、排気が機器室またはデータ・センタの周辺空気と混合する程度を排除するかまたは少なくとも最小化／軽減する助けとなり得る。送風機ユニットは、機器に対する排気の望ましくない再循環を排除するかまたは少なくとも最小化／軽減する助けとなり得る。送風機ユニットは、排気の周辺空気との混合および排気の機器への再循環を排除するかまたは少なくとも最小化／軽減する助けとなることによって、機器の吸入口側から機器の中に引き込んだ周辺空気の吸入口温度の熱勾配を防止するかまたは最小化／軽減する助けとなり得る。それによって、ラックの頂部から機器の中に引き込んだ周辺空気の温度は、ラックの底部から機器の中に引き込んだ周辺空気よりも実質的に高くも／低くもない。
【００２７】
送風機ユニットは、排気を除去しかつ取り込むことによって、周辺空気の温度を、例えば、約６０°Ｆから約７０°Ｆまでの範囲内に維持し、かつラック搭載型機器がその冷却要件を満たすために周辺空気に依存可能にする助けとなり得る。この範囲内で周辺空気を冷却しかつ供給すると、相対的に低い温度、例えば、５５°Ｆで冷却空気を供給することに典型的に伴う結露および加湿問題を排除するかまたは最小化／軽減する助けとなり得る。さらには、この範囲内で周辺空気を冷却しかつ供給すると、相対的に低い温度、例えば、５５°Ｆで冷却空気を供給することに典型的に伴う結露および加湿問題ならびに費用を排除するかまたは最小化／軽減する助けとなり得る。
【００２８】
空気を低い温度に冷却する必要がないので、送風機ユニットを使用する本システムおよび方法は、相対的に低い温度、例えば、５５°Ｆの冷却空気を供給しかつ空気を機器ラックおよび囲いの中に直接供給するために使用可能な二重床または上げ床構造を回避することができる。したがって、本システムおよび方法は、上げ床式冷却システムおよび方法の動作および保守に伴う費用上の短所を回避することができる。さらには、送風機ユニットを使用する本システムおよび方法は、上げ床式冷却システムおよび方法で必要となり得る機器室の再構成ならびに冷却機器およびラックの後付けの費用を回避することができる。
【００２９】
送風機ユニットを備えるラック搭載型機器によって通気された排気を除去すると、ラック搭載型機器によって消費される電力の広範な変化およびその結果として機器によって生成される排気の広範な変化に適合する融通性を備えることができる。送風機ユニットは、個々の機器ラックおよび／または囲いに対する迅速かつ容易な着脱が可能であるばかりでなく、外部排出ダクト、例えば、機器室またはデータ・センタから排気を除去するために排気を落ち天井式の排出プレナムに通気するように送風機ユニットに連結されたダクトに対する迅速かつ容易な着脱も可能である。
【００３０】
送風機速度を制御すると、ラック搭載型機器がその冷却要件を満たすのに必要な流量よりも多いかまたは少ない周辺空気を引き込む可能性を排除するかまたは少なくとも最小化／軽減する助けとなり得る。したがって、ラック搭載型機器が冷却のために周辺空気を過剰にまたは過少に受け取る恐れが排除されるかまたは少なくとも最小化／軽減され得る。また送風機速度を制御すると、排気を空気調和または冷却システムへ、この空気調和または冷却システムの容量を超過するかまたは上回る恐れのある流量で戻す恐れが回避されるかまたは少なくとも最小化／軽減される助けとなり得る。送風機速度は、機器の電力負荷の測定値および／または機器の検出内部温度に応じて制御および調整が可能である。
【００３１】
さらには、ラック搭載型機器の空気流量および内部温度を制御することによって、停電および電力異常から保護されて蓄熱および過熱を防止することができる。本発明の態様の利点は、ラックまたは囲いの最小限の後付けによってまたは後付けすることなく、新たなまたは既存の標準寸法または非標準寸法のラックおよび囲いに備わり得る。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】図１は、空気通路を有する二重床または上げ床を備える通常の機器室の従来技術による空気調和冷却システムを例示する。
【図２】図２は、本発明に係る、機器室排出システムの一実施形態の側面図である。
【図２Ａ】図２Ａは、機器の囲いに連結された、図２に示した排出システムの送風機ユニットの一部の側面図である。
【図３Ａ】図３Ａは、図２に示した実施形態に使用可能な随意選択的な排気送風機ユニットの排出口の上面図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、排出ダクトに連結された、図３Ａに示した送風機ユニットの排出口の側面図である。
【図４】図４は、本発明の別の実施形態に係る排出送風機ユニットの側面図である。
【図５Ａ】図５Ａは、送風機ユニットが装着される囲いから離れ途中まで開いた、図４に示した送風機ユニットの上面図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、図５Ａに示した囲いの背面図および図４および５Ａに示した送風機ユニットの内面図である。
【図６】図６は、図４および図５Ａから５Ｂに示した送風機ユニットの複式ダクトおよび送風機の内部図である。
【図７】図７は、図６に示した送風機とフェイルオーバ回路とが対置されている斜視図である。
【図８】図８は、ダクトおよび天井プレナムに連結された、図４に示した送風機ユニットの側面図である。
【図９Ａ】図９Ａは、図８に示したダクトの側面図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、天井の中に複数の穴と位置合わせされたダクトの側面図である。
【図９Ｃ】図９Ｃは、天井から延びるフードと位置合わせされた、図９Ｂに示したダクトの側面図である。
【図１０】図１０は、ラックおよび／または囲いの列を示す図であり、幾つかのラックおよび／または囲いが図８に示した送風機ユニットを有する。
【図１１】図１１は、図４および８に示した送風機ユニットのラック電力負荷に基づく送風器速度制御システムの模式図である。
【図１２】図１２は、図４および８に示した送風機ユニットの機器温度に基づく送風機速度制御システムの模式図である。
【図１３】説明なし。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
（好ましい実施形態の詳細な説明）
本発明の例示的な実施形態は、通信および情報技術機器が格納されかつ作動する機器室およびデータ・センタに使用する排気除去システムおよび方法を提供する。さらに詳細には、ラック搭載型サーバ、ＣＰＵ、および他の電子機器のような機器の動作時に、この機器によって生成された望ましくない温熱排気を除去するために排気除去システムおよび方法が提供される。この排気除去システムは、機器ラックおよび／またはラック囲いに連結するように構成かつ配置される。本システムは、機器ラックおよび／または囲いに連結されるとき、ラックから通気された排気を引き込みかつ取り込んで、この排気をラックおよび／または囲いの外部に通気することによって、温熱排気の排出量をラックから除去するように配置かつ構成される。本システムは、ラックの中に流れる空気流に対する抵抗の最小化または軽減の助けとなるように、ラックおよび／または囲い中の機器によって通気された排気を除去するように構成かつ配置される。空気流の抵抗を最小化するかまたは軽減すると、ラック中の機器が効果的に動作し、その冷却要件を満たすのに十分な空気をラックの中に引き込み、さらに機器およびラックから排出された空気を通気可能にする助けとなる。
【００３４】
排気除去システムは、ラックおよび／または囲いが配置される機器室またはデータ・センタの周辺空気に温熱排気を通気するように配置かつ構成可能である。別法として、本システムは、温熱排気を外部排出ダクトまたはシステム、例えば、機器室またはデータ・センタの落ち天井の中に配置した排出プレナムに通気するように配置かつ構成可能である。この状況では、排気除去システムは、冷却空気を機器室またはデータ・センタに供給する空気調和または冷却システムと併用して作動するようにさらに構成可能である。本システムは、空気調和または冷却システムに作用的に連結可能であり、それによって本システムは温熱空気を排出プレナムに通気し、さらに排出プレナムは空気を空気調和または冷却システムに案内するかまたは導くように構成される。空気調和または冷却システムは、排気を冷却し、さらに冷却空気を機器室またはデータ・センタに供給する。ラック中および／または囲い中に格納された機器は、動作時に冷却空気を機器室またはデータ・センタの周辺通気間隙からその構成要素に引き込んで自己冷却する。他の実施形態も本発明の範囲内にある。
【００３５】
図２を参照すると、一実施の形態では、本発明は機器ラック１１５を格納する囲い１００を有する機器室またはデータ・センタ２００で使用するための排出システムを提供する。本システムは、機器の囲い１００に連結された独立型の排気送風機ユニット１０と、機器室２００の架空式落ち天井２００ａの中に配置されかつ送風機ユニット１０に連結された排出プレナム２１０と、吸気ダクト２２０によってプレナム２１０に連結された空気調和システム２１５とを含む。
【００３６】
送風機ユニット１０は、例えば、連結具、ねじ、および／またはヒンジ器具によって囲い１００に連結されるかまたは取り付けられる。ラック１１５は、このラック１１５内部の搭載用レールに垂直に配置したラック搭載型機器、例えば、サーバ、ＣＰＵ、および他の電子構成要素を含む。送風機ユニット１０は囲い１００の一部に連結されることが好ましく、その部分からラック搭載型サーバ、ＣＰＵ、および他の構成要素は温熱排気をラック１１５外部の領域に通気する。
【００３７】
送風機ユニット１０は複数の送風機１８を含み、それぞれの送風機１８が内部排出ダクト２０に連結されている。ダクト２０は、上向きに延びて送風機ユニット１０の頂部３２に達し、排出口１６の中で終端する。排出口１６は、ダクト２２５によってプレナム２１０に連結される。ダクト２２５は、送風機ユニット１０中のダクト２０をプレナム２１０と流体連通させる。ダクト２２５の第１末端部２２５ａが送風機ユニット１０の排出口１６に連結するように構成され、かつ第２末端部２２５ｂがプレナム２１０に連結するように構成される。
【００３８】
ダクト２２５の第１末端部２２５ａは、送風機ユニット１０の排出口１６を規定する外周部にダクト２２５を着脱自在に連結するように構成および配置が可能であることが好ましい。ダクト２２５の第２末端部２２５ｂは、ダクト２２５を天井２００ａに着脱自在に連結するように構成および配置が可能であることが好ましい。特に、第２末端部２２５ｂは、落ち天井２００ａの天井タイル２３０に着脱自在に連結するように構成および配置が可能であることが好ましい。別法として、ダクト２２５の第２末端部２２５ｂは天井タイル２３０に連結可能であり、天井タイル２３０は、落ち天井２００ａを支持する架空式の天井格子２３０ａ内部に着脱自在に取り付くように構成かつサイズ決め可能である。着脱式天井タイル２３０は、ダクト２２５および送風機ユニット１０がプレナム２１０に対して容易に着脱できるように、ダクト２２５をプレナム２１０に着脱自在に連結可能にする。
【００３９】
ダクト２２５は、このダクト２２５が送風機ユニット１０から離れて上向きに延び、天井２００ａおよび／またはプレナム２１０の下方領域に達する他の構成も含み得る。ダクト２２５の第２末端部２２５ｂは、天井２００ａ、天井タイル２３０、またはプレナム２１０の一部の中の１つまたは複数の穴と位置合わせ可能であり、これらの１つまたは複数の穴を通して、送風機ユニット１０が空気を排出口１６からプレナム２１０の中に排出できるようにする。
【００４０】
図２に示すように、プレナム２１０は、排気を送風機ユニット１０から受け取るように落ち天井２００ａの中に配置かつ構成される。プレナム２１０は、排気を吸気ダクト２２０に案内するかまたは導くようにさらに配置かつ構成される。吸気ダクト２２０は、排気をプレナム２１０から受け取り、さらに排気を空気冷却システム２１５の中に案内するかまたは導くように配置かつ構成される。冷却システム２１５は、吸気ダクト２２０から受け取った排気を１つまたは複数の温度の望ましい範囲内の温度まで冷却し、図２中の矢印２５０によって示すように、冷却空気を機器室２００の中に押し込む。
【００４１】
冷却システム２１５は、空気がプレナム２１０からユニット２１５に流入させるように構成した吸入口２１６を有する室寸法大の空気調和ユニットと、吸入口２１６から受け取った空気を冷却するための冷却組立体２１７（例えば、１つまたは複数の冷却コイルを含む）と、冷却空気をユニット２１５から機器室２００に通気する排出組立体２１８と、動作時に生じた凝縮水を回収しかつ除去するためにシステム２１５に連結した凝縮水システム２１９とを含む。
【００４２】
また図２Ａを参照すると、本システムは、送風機ユニット１０がラック１１５および／または囲い１００に連結されかつ／または取り付けられるとき、送風機ユニット１０が排気を除去すると、ラック搭載型機器１２５が、機器室２００の周辺通気間隙から冷却空気を引き込むことによって、動作時にその冷却要件を満たすために効果的に動作可能にする助けとなるように構成かつ配置される。冷却空気は、空気冷却システム２１５から機器室に供給され、かつ機器室２００の中を循環する。ラック１１５中の機器１２５は、例えば、機器１２５中の送風機によって、冷却空気を周辺通気間隙から囲い１００によって設けられた吸入通気口１１８を介して囲い１００の中に引き込む。吸入通気口１１８は、囲い１００の前部パネルまたは扉１００ａの中に配置され、空気を吸入領域１１１ａに流すことができるように構成される。吸入領域１１１ａは、囲い１００の前部扉１１０ａとラック１１５の吸気口側１１５ａとの間に規定された通気間隙である。機器１２５中の送風機は、図２から２Ａ中の矢印２４０によって示すように、吸入通気口１１８を介しかつ吸入領域１１１ａを介して、周辺空気をラック１１５の吸気口側１１５ａに沿って機器１２５の中に引き込む。機器１２５の送風機は、さらに空気を引き込んでその構成要素を通過させて、機器１２５の排出口１１７を介して排気を通気する。排出口１１７は、排気をラック１１５の通気口側１１５ａから排出領域１１１ｂまで通気するように配置かつ構成される。排出領域１１１ｂは、ラック１１５の通気口側１１５ａおよび送風器ユニット１０によって規定された通気間隙である。送風機ユニット１０の送風機１８は、図２から２Ａの中の矢印２３５によって示したように、排気を排出領域１１１ｂおよび排出口１１７から送風機１８の中に引き込み、さらに引き込んだ排気をダクト２０の中に押し込む。ダクト１０は、空気を排出して排気を排出口１６まで案内するように構成される。排出口１６は、排気を囲い１００外部の領域に通気する。
【００４３】
送風機１８によって排気を排出領域１１１ｂから除去すると、排出領域１１１ｂ中の圧力の低下を助け、かつ／または排出領域１１１ｂ中の背圧の防止もしくは少なくとも最小化を助ける。背圧は、例えば、ダクト２０の構成（例えば、湾曲）のために、ダクト２０を通過する送風機排気の流れに対する抵抗によって発生し得る。さらには、ラック１１５の背後に、例えば、ラック１１５の通気口側１１５ｂに隣接して典型的に位置する配線の束が、排出領域１１１ｂ中の圧力を高める空気流の抵抗を引き起こす恐れがある。排出領域１１１ｂの中の圧力が低下すると、機器１２５中の送風機がラック１１５から排気を通気するために打ち勝たねばならない空気流の圧力を低下させる。排出領域１１１ｂ中の圧力の低下はまた、ラック１１５の吸気口側１１５ａにおける低い圧力（例えば、周囲圧力よりも低い）を補償する助けとなる。吸入通気口１１８および吸入領域１１１ａにおける低い圧力は、機器１２５中の送風機が、例えば、吸入通気口１１８の空気流の抵抗に打ち勝つように動作し、それによって吸入通気口１１８および吸入領域１１１ａにおける圧力が低下するときに生じる。低い圧力が吸入領域１１１ａ中に存在し、かつ高い圧力が排出領域１１１ｂ中に存在するとき、機器１２５中の送風機は機器１２５を通過する十分な空気流を供給することができない。送風機ユニット１０の送風機１８は、排気を排出領域１１１ｂから除去するのを助け、それによって吸入領域１１１ａと排出領域１１１ｂとの間の圧力差の最小化または軽減を助ける。圧力差を最小化しかつ軽減すると、図２から２Ａの中の矢印２４０によって示すように、あたかも圧力差が存在ないかのように機器１１７中の送風機の効果的な動作を助け、かつ機器１２５の冷却要件を満たすのに十分な冷却空気を引き込んで機器１２５を通過させる。
【００４４】
送風機１８は、図２から２Ａ中の矢印２３５によって示すように、引き込んだ空気をダクト２０の中に押し込み、ダクト２０は送風機排気を排出口１６に導きかつ通気する。排出口１６は、排気をダクト２２５の中に通気し、ダクト２２５は排気をプレナム２１０の中に導く。プレナム２１０は、図２から２Ａ中の矢印２４５によって示すように、吸入ダクト２２０を介して排気を空気冷却システム２１５に戻す。排気は、空気冷却システム２１５によって１つまたは複数の望ましい温度範囲内の温度まで冷却され、次いで機器２００の周辺通気間隙に押し込まれる。
【００４５】
図３Ａから３Ｂを参照すると、別法としてまたは送風機ユニット１０の多連通風機１８に追加して、１基または複数の送風機１９がダクト２２５の中に配置可能である。図３Ｂに示すように、送風機１９は、これらの送風機１９が排出口１６によって規定された領域の上方に配置されるように構成されかつダクト２２５に連結可能である。送風機１９は、図３Ｂの矢印２３５によって示すように、ダクト２０から排気を引き込み、その引き込んだ空気をダクト２２５の中に押し込み、さらにプレナム２１０の中に押し込む。別法では、送風機１９は、排気を送風機ユニット１０の単一のダクト２０から引き込むようにダクト２２５の中に配置可能である。
【００４６】
図２から２Ａに示したように、囲い１００に連結または取り付けた送風機ユニット１０、天井プレナム２１０、および空気冷却システム１００を含む排出システムは、ラック１１５の冷却要件を満たすのに十分な冷却空気を周辺通気間隙から機器１２５の中に引き込むために、ラック１１５中の機器１２５、例えば、機器構成要素中に配置された送風機に依存する。排気を囲い１００から取り込みかつ除去し、さらにラック１１５の吸気口側１１５ａと通気口側１１５ｂとの間の圧力差を最小化するかまたは軽減することによって、送風機ユニット１０は、空気流の抵抗の影響を軽減するのを助け、さらに機器１１６を円滑で効果的に、例えば、低い圧力領域から空気を引き込まないで、動作可能にする助けとなる。機器１２５を効果的に動作させると、機器１２５を冷却するのに十分な冷却空気をラック１１５の中に引き込み、過熱および熱点の防止を助けるのに十分な排気を通気する。したがって、図２から２Ａに示した本システムは、機器冷却要件を満たすのに十分な冷却空気を機器の囲い８の中に直接押し込む必要がある図１に示した密閉型空気循環システムの上げ床式５構造を必要としない。さらに正確に言えば、本送風機ユニット１０は、ラック１１５中の機器１２５が、その冷却要件を満たすために周辺空気に依存することによって効果的に作動することを可能にする。
【００４７】
送風機ユニット１０は、機器１２５から通気された排気を実質的に取り込むように構成かつ配置される。送風機１８が排気を引き込み、ダクト２０が送風機排気を排出口１６に導くとき、送風機ユニット１０は、ほとんどまたは実質的に排気が囲い１００と送風機ユニット１０との間から送風機ユニット１０の外部領域に漏れるのを許容せず、例えば、空気の約１０パーセント（１０％）未満、すなわち、僅かなまたは問題にならない量が漏出し得るのみである。
【００４８】
一実施の形態では、ラック１１５の１つまたは複数の未使用部分（機器が搭載されていない）に連結されるかまたは取り付けられた１枚または複数のパネル２３が、このようなラック１１５の未使用部分を通過する空気流を防止するかまたは少なくとも減少させる助けとなる。パネル２３は、図２から２Ａに示した矢印２４０および２３５によって示した方向に空気流を維持する助けとなる。さらには、本発明の幾つかの実施形態では、ラック１１５の枠組と、囲い１００の頂部、底部、および側面パネルとの間の間隙はいずれも、空気が囲い１００および／または送風機ユニット１０から漏れるのを防止するために封止されている。
【００４９】
図４を参照すると、送風機ユニット１０は、上で論じたように、ハウジング１２と、このハウジング１２の中に配置した多連送風機１８と、それぞれの送風機１８からハウジング１２の頂部３２の中に配置された排出口１６に達する、ハウジング１２によって設けられた内部排出ダクト２０と、送風機速度制御器とを備える。送風機ユニット１０は、この送風機ユニット１０に電力を供給するために二重入力（図示せず）と、電力障害および電力異常時に送風機ユニット１０の動作を保護するために二重独立ヒューズ（図示せず）とをさらに備える。
【００５０】
ハウジング１２は、送風機ユニット１０を囲い１００に連結または取り付けるように構成かつ配置され、好ましくは、格納容器１００の扉の少なくとも一部であるように構成される。図４に示すように、ハウジング１２は、送風機ユニット１０が機器１２５、例えば、囲い１００によって格納されたラック１１５中に搭載したサーバ、ＣＰＵ、および他の電子構成要素に隣接するように、囲い１００に連結または取り付けられる。ハウジング１２は、機器１２５が排気を通気する機器１２５の側面１１５ａ、例えば、サーバの通気口側に面するように囲い１００に連結されることが好ましい。
【００５１】
また図５Ａから５Ｂを参照すると、ハウジング１２は、送風機ユニット１０が囲い１００の扉の一部として機能するようにハウジング１２を囲い１００に枢動式に連結または取り付けるために、ハウジング１２の一側に沿って連結具１３、例えば、１つまたは複数のヒンジ器具によって囲い１００に連結または取り付けられることが好ましい。ヒンジ器具１３はハウジング１２を第１側から開きかつ第２の対向側で枢動させるが、この対向側では、ヒンジ器具１３は囲い１００に連結され、送風機ユニット１０が扉のような様態で囲い１００から離れるように開いて、囲い１００の内部およびラック１１５中のサーバ１２５に到達可能にする助けとなる。ハウジング１２は、このハウジング１２の第１の側に隣接して連結具１５、例えば、掛止め器具を設け、連結具１５が連結されるとき、連結具１５が送風機ユニット１０を囲い１００に固定しかつ閉ざす助けとなるように、囲い１００またはラック１１５によって設けられた対応する連結具１５と連結する。
【００５２】
図５Ａに示すように、エア・シール２２がハウジング１２の周囲縁に隣接して配置される。このエア・シール２２は、送風機ユニット１０が囲い１００に連結されるかまたは取り付けられるとき、囲い１００と連結する。エア・シール２２は、囲いおよび送風機ユニット１０が連結されかつ送風機ユニット１０が作動するとき、実質的に気密である封止体を創出するのを助け、例えば、空気の約１０パーセント（１０％）未満、すなわち、僅かなまたは問題にならない量の空気が囲い１００と送風機ユニット１０との間から囲い１００の外部領域に漏れるのを許容するだけである。エア・シール２２は、送風機ユニット１０がラック１１５の前面側１３０に流入し、サーバ１２５を横切り、ラック１１５の背面側１１０に達し、さらにそこから戻る空気の流量を増加させかつ／または最適化する助けとなる。このようにして、エア・シール２２は、送風機ユニット１０がサーバ１２５および囲い１００内部から温熱排気を除去し、かつその空気をハウジング１２から排出する流量を増加させる助けとなる。
【００５３】
ハウジング１２は、新たなまたは既存の標準寸法の機器ラックおよび／またはラック囲いに連結しかつ適合するように構成されることが好ましい。ハウジング１２の構成および配置は、送風機ユニット１０が、この送風機ユニット１０、ラック１１５、または囲い１００の後付けが最小限であるかまたは後付けすることなく、排気を通気するラック１１５および／または囲い１００の既存のパネルまたは扉と交換できるようになっていることが好ましい。さらには、ハウジング１２の好ましい構成は、異なる冷却要件に応答して、例えば、機器がラック１１５および／または囲い１００の内部で交換または再配置され、ラック１１５および／または囲い１００の温熱排気の排出量が変化するとき、必要に応じて送風機ユニット１０をラック１１５および／または囲い１００から取り外したりまたはそれに連結したりすることを可能にする。したがって、ハウジング１２の好ましい構成は、標準寸法を有する新たに取り付けらるかまたは既に存在するラックおよび／または囲いに送風機ユニット１０を容易に連結または取り付け可能にする。例えば、ハウジング１２は、標準寸法のラックまたはラック囲いに送風機ユニット１０を連結または取り付け可能にするために、約５インチの深さ、約７２インチの高さ、および約１９インチから約２３インチの幅を有し得る。非標準寸法のラックおよび／またはラック囲いに対する送風機ユニット１０の連結および取り付けを容易にするために、ハウジング１２は仲介ユニットまたはパネル１７に連結または取り付けるように構成および配置が可能である。仲介パネル１７によって送風機ユニット１０を非標準寸法のラック１１５および／または囲い１００に後付けするために、仲介パネル１７は、送風機ユニット１０を仲介パネル１７に連結または取り付け可能にする寸法を含み得る。
【００５４】
図４および６を参照すると、ハウジング１２は、内部チャンバ１４と、ハウジング１２の頂部３２の中に配置された排出口１６とを規定する。送風機１８は、ハウジング１２が囲い１００に装着されるとき、ラック１１５の背面側１１０に隣接してチャンバ１４の中に配置される。ハウジング１２の側面パネル２４が、開口部２６を規定しかつその開口部に送風機１８が配置され、送風機１８はラック１１５および囲い１００の内部と流体連通するようになっている。それぞれの開口部２６の構成は、それぞれの送風機１８がその開口部２６と連結または嵌合するように構成されかつその内部排出ダクト２０のそれぞれの中に配置されて、ラック１１５を内部排出ダクト２０と流体連通させるようになっている。それぞれの内部排出ダクト２０は、チャンバ１４の中に配置され、それぞれの送風機１８から離れて上向きに延び、チャンバ１４を貫通して排出口１６に達するように構成されている。
【００５５】
また図７を参照すると、送風機１８は、この送風機１８からの空気流を径方向に外向きに誘導するように構成されている。さらに送風機１８は、開口部２６を介して空気を引き込みかつ受け取るように構成されている。送風機１８は、内部電動機（図示せず）と、固定頂部３８と、頂部３８に対して回転可能な回転下部４０とを備えるハブ４８の回りを回転するように構成される。送風機１８は、限定するものではないが、コネチカット州ファーミントンのイー・ビー・エム・インダストリーズ社（ＥＢＭ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ）によって製造されたものなど（他の製造業者によって製造された送風機を含む数多くの他の送風機が許容可能であり、送風機１８として使用可能であるが）、電動式羽根車、例えば、後方に湾曲した羽根車を備える送風機、または軸型送風機を含み得る。
【００５６】
羽根またはフィン４４のリング４２は、電動機によってリング４２が回転すると、開口部２６を通して、ラック１１５と流体連通する送風機１８の内部領域４６の中に空気を引き込むように、送風機１８の径方向に対して傾斜している。送風機１８が回転すると、図４に示された矢印６０によって示したように、引き込んだ空気を送風機１８の内部領域４６から径方向に外向きにダクト２０の中へ押し込む。リング４２は、空気が開口部２６を介して送風機１８の中のみに（または実質的に中のみに）流れるように、内部領域４６は開口部２６が及ぶ面積と少なくとも同じ大きさの面積に及ぶように構成されることが好ましい。
【００５７】
送風機１８およびダクト２０は、サーバ１２５および囲い１００の内部から温熱吸気を除去するのを助け、サーバ１２５および囲い１００の実質的に一定の内部温度、例えば、望ましい温度の±２°Ｆに制御しかつ維持する助けとなるように構成される。それぞれのダクト２０は、図４および６の矢印６０によって示したように、送風機排気を送風機１８から上向きに遠ざけて、空気をハウジング１２から追い出す排出口１６に向かって案内するかまたは導くように構成される。
【００５８】
ダクト２０は、１つのダクト２０が１つの送風機１８の専用であるように別体のダクトとしてチャンバ１４内に構成かつ配置される。それぞれのダクト２０は、チャンバ１４中の他のダクト２０の最小断面積にほぼ等しい最小断面積を有するように構成される。それぞれの送風機１８およびそのダクト２０は、送風機排気が、他の送風機１８によって除去されかつ他のダクト２０によって案内された送風機排気を妨害したりまたはそれと衝突したりしないように構成かつ配置される。これらのダクト２０はさらに、それぞれのダクト２０が、他のダクト２０のそれぞれとほぼ同程度に送風機排気を妨害するように構成される。送風機１８およびダクト２０は、それぞれの送風機１８がほぼ同じ流量でそのダクト２０の中に除去されかつ排出されるように構成かつ配置される。
【００５９】
それぞれの送風機１８は、約２０から約３０基までのサーバ１２５から通気された空気を引き込むためにハウジング１２中に構成かつ配置される。典型的なラックは、約１０基のサーバから約４０基の最大数までのサーバ１２５を格納することができる。したがって、送風機の対は、同じサーバ１２５の数基から排気を引き出すことができる。
【００６０】
送風機１８は、ハウジング１２から排気を引き出しかつ排気を押し出してサーバ１２５の温熱排気出力に適合するのに十分な空気流量、例えば、立方フィート／分（ｃｆｍ）単位の空気を供給する流量容量を有する。例えば、３基の送風機１８のそれぞれは、ラック１１５中の約４０基のサーバ１２５の排気出力を通気するために約５００ｃｆｍの流量容量を有し得る。サーバ１２５のそれぞれが約８から約２５ｃｆｍの排気を排出できれば、送風機１８が、４０基のサーバ１２５の温熱排気出力に適合するのを助けるように、少なくとも約３２０ｃｆｍから約１，０００ｃｆｍの流量でラック１１５から排気を引き出しかつ押し出すことができる。より多くのまたはより少ない機器構成要素がラック１１５に格納され、かつこれらの構成要素からより多くのまたはより少ない温熱排気が通気されるラック１１５および／または囲い１００の他の構成および配置では、ラック１１５の様々な温熱出力に適合するように、送風機ユニット１０の中に備わる送風機１８の数および容量を増加および／または減少させることが可能である。送風機ユニット１０の構成および配置は、ラック１１５の温熱排気出力に適合するように、５００ｃｆｍ未満の低流量容量を有すれば、ハウジング１２中の送風機１８の数を増やし、また５００ｃｆｍを超える高流量容量を有すれば、送風機１８の数を減らすことも可能である。
【００６１】
送風機１８は、空気流量に相関する速度が可変である。例えば、送風機１８は、多段階式、固定段階式、または実質的に無限可変式の速度を有し得る。送風機１８の動作速度は、それぞれの入力で受信した速度制御信号に応答して調整可能である。下でさらに詳説するように、ラック１１５中の機器の１つまたは複数の動作変数または、例えば、ラック１１５、囲い１００、および／または囲い１００が配置される機器室の１つまたは複数の環境条件の検出および／または測定値に応答して、速度制御信号を送風機１８に送信して送風機速度を設定かつ調整し、送風機１８によって生成される空気流量を制御することができる。
【００６２】
排出口１６は、送風機排気をダクト２０から囲い１００が配置されている機器室の周辺空気に直接通気するように構成される。別法として、図８を参照すると、排出口１６が、例えば、機器室の天井から懸架されるか、または囲い１００が配置されている機器室の架空式落ち天井２００ａによって設けられた外部架空式の排出プレナム２１０に連結するように構成可能である。排出口１６は、排気を機器室から、または少なくとも囲いの外部を直接取り囲む領域から除去するために、送風機排気をプレナム２１０の中に通気する。プレナム２１０は、落ち天井２００ａの上部２００ｂと下部２００ｃとの間で規定可能である。排出口１６は、天井２００ａに連結し、それによってプレナム２１０連結するように構成および配置が可能である。
【００６３】
また図９Ａを参照すると、排出口１６はダクト２２５に連結するようにさらに構成および配置が可能である。ダクト２２５は天井２００ａに連結するように構成され、ダクト２２５が排出口１６および天井２００ａに連結されるとき、排出口１６、ダクト２２５、およびプレナム２１０が流体連通するようになっている。ダクト２２５の第１末端部２２５ａが排出口１６に連結するように構成され、また第２末端部２２５ｂが天井２００ａに連結するように構成されている。第１末端部２２５ａは、ダクト２２５を排出口１６に着脱自在に連結するために、例えば、急速着脱型連結具または留め具によって構成可能であり、第２末端部２２５ｂは、ダクト２２５が排出口１６および天井２００ａに容易に連結されかつそれから連結解除され得るように、ダクト２２５を天井２００ａに着脱自在に連結するために、例えば、急速着脱型連結具または留め具によって構成可能である。急速着脱型連結具または留め具を有するダクト２２５の第１末端部２２５ａは、たとえ送風機ユニット１０が動作中であっても、囲い１００の内部およびラック１１５中の機器に到達可能にするように、送風機ユニット１０をダクト２２５から連結解除し、扉のような様態で囲い１００から離して開放可能にする。
【００６４】
さらには、ダクト２２５の第２末端部２２５ｂは、ダクト２２５が落ち天井２００ａの天井タイル２３０に着脱自在に連結されるようにさらに構成および配置が可能である。天井タイル２３０は、落ち天井２００ａを支持する架空式の天井格子の内部に着脱自在に取り付けるように構成およびサイズ決めが可能である。天井タイル２３０は、ダクト２２５が着脱自在にプレナム２１０に連結されるのを可能にする。ダクト２２５をプレナム２１０に連結するかまたは取り外すために、天井タイル２３０を天井格子２３０ａに取り付けたり、またはそれから取り外したりすることができる。天井タイル２３０を天井格子２３０ａに着脱自在に連結すると、したがって送風機ユニット１０をプレナム２１０に着脱自在に連結すると、ダクト２２５を送風機ユニット１０から取り外すことなく、送風機ユニット１０を容易にプレナム２１０に連結しかつそれから連結解除することが可能になる。送風機ユニット１０は、それを囲い１００から取り外すことなく、この送風機ユニット１０が機器室中で連結されている囲い１００と一緒に再配置可能である。送風機ユニット１０および囲い１００を切り離すためには、単に天井タイル２３０を天井格子２３０ａから取り外すだけである。さらには、天井タイル２３０を天井格子２３０ａに挿入することによって、送風機ユニット１０を同じまたは異なる機器室中の別の囲いに取り付けることができる。
【００６５】
ダクト２２５の第１末端部２２５ａは、ダクト２２５が排出口１６に連結されるとき、ダクト２２５と排出口１６との間に気密封止を実現する助けとなるように、１つまたは複数のガスケット２２６、例えば、Ｏリング型ガスケットを受け入れかつそれと嵌合するように構成および配置が可能である。別法として、または追加的には、ダクト２２５および排出口１６が連結されるとき、排出口１６の外周部を規定する縁部が１つまたは複数のガスケット２２６を受け入れかつ／またはそれと嵌合するように構成および配置が可能である。同様に、ダクト２２５の第２末端部２２５ｂも、ダクト２２５の第２末端部２２５ｂと、プレナム２１０、天井タイル２００ａ、またはダクト２２５が連結されている天井タイル２３０との間に気密封止を実現する助けとなるように、１つまたは複数のガスケット２２７、例えば、Ｏリング型ガスケットを受け入れかつそれと嵌合するように構成および配置が可能である。別法としてまたは追加的には、ダクト２２５とプレナム２１０との間に気密封止を実現するために、プレナム２１０、天井２００ａ、または天井タイル２３０の１つが、１つまたは複数のガスケット２２７を受け入れかつ／またはそれと嵌合するように構成かつ配置した縁部によって規定された開口部を備えることも可能である。
【００６６】
別法として、図９Ｂを参照すると、ダクト２２５が排気口１６に連結されるとき、ダクト２２５の第２末端部２２５ｂが天井２００ａまたはプレナム２１０の下方にあり、図９Ｂの矢印２３５によって示すように、排出口１６が送風機排気を天井２００ａまたはプレナム２１０に通気するように、ダクト２２５は、排出口１６から離れて天井２００ａに向かって上向きに延びるように構成および配置が可能である。ダクト２２５の第２末端部２２５ｂは、第２末端部２２５ｂによって規定された領域が、天井２００ａ、例えば、天井通気口または格子の中に規定された１つまたは複数の穴２０１と実質的に位置合わせされるか、または他の実施形態では、天井タイル２３０またはプレナム２１０の底部分の中に規定された１つまたは複数の穴と位置合わせされるように配置可能である。ダクト２２５および第２末端部２２５ｂは、それによって排出口１６とプレナム２１０との間を流体連通し、送風機排気を排出口１６からダクト２２５および穴２０１を介してプレナム２１０の中に案内または導くように配置される。
【００６７】
図９Ｃを参照すると、天井２００ａが１つまたは複数の穴２０１を含む状況では、これらの穴２０１を取り囲むようにフード２０２を天井２００ａに連結することができる。このフード２０２は、排出口１６から排出された空気を受け取るのを助け、かつ穴２０１に通してプレナム２１０の中に案内しまたは導く助けとなるように配置および構成が可能である。フード２０２はさらに、それが天井２００ａから離れて下向きに延び、それが天井２００ａから下に延びるにつれて増大する直径または幅を規定するように構成可能である。このフード２０２は、特定の形状または構成に限定されるものではなく、フード２０２が、ダクト２２５と穴２０１との間における排気の蓄積を防止する助けとなるように、排出口１６から排出された十分な量の排気の回収および誘導または案内を可能にする助けとなる、図９Ｃ以外の他の構成も含み得る。フード２０２は、ダクト２２５を介して送風機ユニット１０を天井２２０ａに連結することなく、送風機ユニット１０が排気をプレナム２１０の中に通気するのを可能にし、それによって送風機ユニット１０の移植性を高める助けとなる。天井２００ａとダクト２２５の第２末端部２２５ｂとの間の間隔Ｄ１は、例えば、送風機ユニット１０の動作条件および機器室の構成に応じて、限定するものではないが、約１インチから約２４インチまでの範囲を含み得る。
【００６８】
ダクト２２５が天井２００ａまたはプレナム２１０に連結されていない他の実施形態では、ダクト２２５は、囲い１００および送風機ユニット１０の上方の周辺空気に排気を上向きに直接通気することができる。例えば、高さ１５から２０フィートの高い天井を有する機器室では、温熱排気は、ダクト２２５から周辺空気に排出されると、その浮力のために囲い１００および送風機ユニット１０の上方に滞留することになる。空気調和または冷却システム、例えば、冷却空気を機器室および／または建物の他の領域に供給する快適空気調和システムに作用的に連結した空気調和戻り通気口が、冷却のために送風機ユニット１０から排出された排気を空気調和システムに戻すことができる。この状況では、図２に示した空気調和システム２１５がなくてもよい。
【００６９】
ダクト２２５は、プレナム２１０にダクト２２５を迅速かつ容易に着脱可能にするのに適切な材料から作製される。適切な材料は、例えば、１人の作業者がダクト２２５を排出口１６、およびプレナム２１０、天井２００ａ、または天井タイル２３０に容易に着脱するために軽量であり得る。さらには、適切な材料は、特に、排出口１６、およびプレナム２１０、天井２００ａ、または天井タイル２３０が実質的に位置合わせされていないか、または排出口１６とプレナム２１０との間の間隔が、送風機ユニット１０を連結する異なるラックおよび／または囲いごとに実質的に変化するとき、ダクト２２５の容易な着脱を助ける融通性を有し得る。適切な材料には、限定するものではないが、強化金属箔、強化プラスチック、プラスチック、金属、およびそれらの組合せが含まれる。
【００７０】
上で説明したように、ダクト２２５が天井２００ａまたはプレナム２１０に連結されていない他の実施形態では、ダクト２２５は、このダクト２２５が排気を送風機ユニット１０および囲い１００から実質的に遠ざけて上向きに導くかまたは案内できるように、剛性を与えるのに適切な材料から作製可能である。適切な材料には、限定するものではないが、金属、例えば、アルミニウムもしくはステンレス鋼、またはプラスチック積層材、およびそれらの組合せが含まれる。
【００７１】
上で説明したように、ダクト２２５は、プレナム２１０を経由して、送風機排気を受け取りかつ冷却する空気調和または冷却システム２１５（図２に示す）に連結可能である。プレナム２１０によって空気冷却システム２１５に送出された送風機排気の温度は、送風機排気と、空気冷却システム２１５の冷却組立体を備える１つまたは複数の冷却要素、例えば、冷却コイルとの間の温度差のために、実質上、空気冷却システム２１５の効率の向上または最大化を助ける。
【００７２】
図１０を参照すると、送風機ユニット１０は、機器を変更する必要性または新たな機器の必要性が生じたときに機器の冷却要件を満たすために融通性を与えるように構成されている。送風機ユニット１０は、ラック中の機器の特定の冷却要件を満たすために必要に応じて、ある特定のラックまたは囲いに取り付け可能である。特に、送風機ユニット１０は、ラックまたは囲いに、特に、熱問題に遭遇しかつ／または相対的に高い電力負荷を有し、その結果として相対的に大きな温熱排気出力を有するラックまたは囲いに迅速かつ容易に着脱されるように構成かつ配置される。したがって、送風機ユニット１０は、機器室２００を再構成することなく、また送風機ユニット１０および外部排出システム、例えば、送風機ユニット１０が作用的に連結される落ち天井２００ａによって設けた架空式の天井排出プレナム２１０を実質的に後付けすることなく、機器室２００内部の局部的な熱問題の克服に関して融通性が備わるように構成される。図１０に示すように、送風機ユニット１０は、隣接しかつ近接するラックおよび囲いとは異なる冷却要件を有するラックおよび囲いに選択的に連結されるかまたは取り付けられ、効率的かつ経済的にラック搭載型機器を冷却し、さらにこの機器から温熱排気を除去することができる。
【００７３】
さらには、送風機ユニット１０は、移植性および容易性が備わるように構成されており、例えば、送風機ユニット１０を１つのラックまたは囲いから取り外し、その送風機ユニット１０を別のラックまたは囲いに連結または取り付けるのに１人の作業者で十分である。上で説明したように、ダクト２２５は、送風機ユニット１０を異なるラックまたは囲いに移動できるように、または送風機ユニット１０が連結されている囲い１００を機器室２００中の異なる箇所または異なる機器室に移動できるように、送風機ユニット１０をプレナム２１０または天井２００ａから着脱自在に取り外すように構成されている。別法として、送風機ユニット１０を異なる囲いに移動できるように、または送風機ユニット１０が連結されている囲い１００を異なる箇所に移動できるように、ダクト２２５が連結されている天井タイル２３０を天井格子２３０ａから取り外すことによって、ダクト２２５は天井２００ａから取り外し可能である。
【００７４】
１つまたは複数のハウジング１２、排出ダクト２０、および送風機１８は、その動作時に発熱する機器に使用し、さらに特定の空気、例えば、機器を循環しかつ／またはそれから除去される空気に使用するのに適切な材料から作製されることが好ましい。適切な材料には、限定するものではないが、金属、例えば、鋼およびアルミニウム；プラスチック、例えば、ポリエチレンおよびポリプロピレン；プラスチック用樹脂；ならびにこのような材料の組合せが含まれる。
【００７５】
図７を参照すると、送風機１８に電力を供給するために、ハウジング１２は、電気冗長が備わるように２つの電力ポート１０２、１０４を有する二連電力入力を具備する。２つの電力ポート１０２、１０４は、フェイルオーバ回路１１２（仮想線で示す）を介して３つのスイッチ１０６、１０８、および１１０（仮想線で示す）に接続される。フェイルオーバ回路１１２はそれぞれのスイッチ１０６、１０８、および１１０を送風機１８の１つに連結する。フェイルオーバ回路１１２およびスイッチ１０６、１０８、および１１０は、ハウジング１２中に配置可能である。
【００７６】
電力ポート１０２、１０４は、ライン・コード・コネクタ（例えば、標準三叉コネクタ）、または電力供給に適切な他のコネクタを受け入れるように構成されている。フェイルオーバ回路１１２は、ポート１０２、１０４の一方をノーマル・モードの３つのスイッチ１０６、１０８、および１１０に接続するように構成されている。送風機１８の電源を入切するための起動／停止ボタン１２１、１２２、および１２３を送風機スイッチ１０６、１０８、および１１０に設けることができる。送風機ユニット１０が始動されるときに電力を供給するために、ボタン１２１、１２２、および１２３を起動すると、送風機スイッチ１０６、１０８、および１１０が投入され、それによってフェイルオーバ回路１１２を送風機１８に連結させる。ボタン１２１、１２２、および１２３を停止すると、送風機スイッチ１０６、１０８、および１１０に送風機１８と連結された回路１１２を切断させる。
【００７７】
回路１１２はさらに、電力供給の障害を検出し、かつ代替電源間の切換を行うように構成されている。回路１１２は、ポート１０２からの電力供給の障害を検出し、それに応答して、例えば、代替電源に接続されたポート１０４をスイッチ１０６、１０８、および１１０に連結し、このポート１０４から電源を供給する。表示（図示せず）、例えば、ＬＥＤ表示器が、電力供給障害の検出と、電力が送風機ユニット１０に供給されているポート１０２、１０４とを表示することができる。
【００７８】
さらには、回路１１２は、送風機１８の二連独立ヒューズを設けるようにさらに構成され、送風機１８の一方が故障すると、送風機１８の他方のみが動作電力を受け取るようになっている。回路１１２はまた、送風機１８の個別的な熱防護を設ける。送風機１８のいずれかの巻線が過熱すると、回路１１２はその送風機１８を遮断する。遮断された送風機１８を示すために表示、例えば、ＬＥＤ表示器を設けることができる。
【００７９】
スイッチ１０６、１０８、および１１０、ならびにそれぞれのボタン１２１、１２２、および１２３を使用して、送風機ユニット１０を始動するときに、送風機１８を個別に動作させるのかそれとも３基すべてを動作させるのかを選択することができる。ボタンを押すと、それぞれのスイッチ１０６、１０８、および１１０を起動／停止する。ボタン１２１、１２２、１２３、すなわち、別体のセレクタは、それぞれの送風機１８または３基すべての速度設定を選択可能にする。
【００８０】
図１１を参照すると、送風機ユニット１０は、ラック１１５中の機器によって消費される電力またはラック１１５の電力負荷に応答して送風機速度を制御するために送風機速度制御システム３００をさらに備える。ラック搭載型機器１２５によって消費される電力またはラック１１５の電力負荷は、ラック１１５中の機器構成要素の熱出力と、その結果として動作時に構成要素によって生成される温熱排気とに相関する。したがって、送風機速度制御システム３００は、ラック１１５の電力負荷に基づいて機器１２５に流れる空気流量を制御するのを助け、かつ送風機１８が機器の冷却に必要な流量よりも大きなまたは少ない流量で排気を引き出すのを防止する助けとなる。
【００８１】
送風機ユニット１０の使用者は、ラック１１５中に搭載された構成要素の種類および数に応じて変化し得るラック１１５の電力負荷を経験的に知りかつ／または求めることができる。したがって、使用者は、ラック１１５および送風機ユニット１０から温熱排気を排除するのに十分な空気流量を供給するように、ラック１１５の熱出力および空気流量の要件ならびに送風機速度を推定することができる。送風機速度制御システム３００は、送風機ユニット１０の使用者がそれぞれの送風機１８の速度を手動で設定および／または調整が行えるように構成可能である。本システム３００は速度セレクタ３１０、３１２、および３１４を備え得るが、それぞれの速度セレクタ３１０、３１２、および３１４は、フェイルオーバ回路１１２によってその送風機１８のそれぞれに連結される。速度セレクタ３１０、３１２、および３１４は、使用者が送風機１８の速度設定を個別にまたは３基全体として手動で選択できるように構成される。
【００８２】
さらには、制御システム３００は、自動制御によって送風機ユニット１０の動作前および動作時に送風機速度を選択しかつ／または調整するように構成可能である。制御システム３００は、ラック１１５の電力負荷を測定するための１つまたは複数の測定装置３０５と、自動的に送風機速度を選択しかつ調整するための遠隔プログラム可能制御装置３２５、例えば、ＰＣ型コンピュータまたはプログラム可能マイクロプロセッサとを備えることができる。これらの１つまたは複数の測定装置３０５、例えば、電流センサまたは電圧センサは、ラック１１５の中に配置されかつ／または囲い１００の内部に格納され、さらに制御装置３２５に作用的に連結可能である。センサ３０５は、ラックの電力負荷の測定値および／または個々の構成要素もしくは構成要素の集まりによって消費される電流の測定値を供給するために、送風機ユニット１０が動作中の所与の時点における、ラック１１５中の機器１２５によって消費される電流を測定する。センサ３０５は、ラック電力負荷の１つまたは複数の測定値を表す１つまたは複数の信号を制御装置３２５に送信するように構成可能である。制御装置３２５は、センサ３０５からこの１つまたは複数の信号を受信するように構成可能である。制御装置３２５は、ラック電力負荷値および機器の熱出力に適合するための相関する空気流量（ｃｆｍ）を含めて、送風機ユニット１０の１つまたは複数の動作変数の基準もしくは値によってプラグラム可能である。制御装置３２５は、センサ３０５からの１つまたは複数の信号の受信に応答して、送風機速度を設定かつ／または調整するために、１つまたは複数の速度制御信号をフェイルオーバ回路１１２の速度セレクタ３１０、３１２、および３１４に送信し、かつ／またはそれぞれの送風機１８の信号入力３３０に送信することができる。制御装置３２５はさらに、それぞれの送風機１８の速度を個々におよび他の送風機１８とは別個に設定しかつ／または調整するように、あるいは３基すべての送風機１８の速度を同時に設定しかつ／または調整するようにプラグラム可能である。
【００８３】
本発明の一実施の形態では、制御装置３２５はラック１１５の中にもしくは囲い１００の中に格納可能であり、または機器室もしくはデータ・センタの中でもしくは外側で送風機ユニット１０から遠隔に配置可能である。
【００８４】
一実施の形態では、送風機の速度制御および調整は、送風機１８に供給された電力を低下させるように、送風機１８に対する入力電力信号に電圧ライン・サイクルの効果的な飛び越しをさせることによって制御が行われる。このような制御機構の下では、送風機１８が低速で作動するとき、送風機１８を反復して加速すると電流の突入を引き起こす恐れがあり、この突入電流が、次ぎに、ラック１１５内部に熱を蓄積させて望ましくない電力負荷特徴を引き起こす恐れがある。一実施の形態では、電流の突入を軽減するために直列コンデンサが設けられる。
【００８５】
制御システム３００は、送風機ユニット１０および／または制御装置３２５の中に配置された表示、例えば、ＬＥＤ表示器を備え得るが、それは、情報、例えば、ラック１１５の電力負荷；それぞれの送風機１８の速度；および／またはそれぞれの送風機１８の動作状態、例えば、「オン」／「オフ」を表示するように構成されている。制御装置３２５は、この情報を表示するためにＬＥＤ表示に出力信号を供給するようにさらにプログラム可能である。
【００８６】
制御システム３００はさらに、送風機ユニット１０中に配置され、かつ送風機ユニット１０の一部、例えば、送風機ユニット１０を囲い１００に連結しかつ確実に固定する助けとなるように構成された留め具１５に作用的に連結されたセンサ３３５をさらに備える。このセンサ３３５は、送風機ユニット１０の状態を、例えば、送風機ユニット１０が囲い１００に連結されておらず、ラック１１５に到達可能である「開」として、または、例えば、送風機ユニット１０が囲い１００に固定されている「閉」として検出するように構成されている。センサ３３５は送風機ユニット１０の状態を検出し、送風機ユニット１０の状態を表す１つまたは複数の信号を制御装置３２５に送信する。制御装置３２５は、センサ３３５から信号を受信し、かつ送風機ユニット１０の状態に応答して１つまたは複数の速度制御信号を送風機１８に送信して送風機１８の速度を調整するようにさらにプログラム可能である。例えば、センサ３３５は、送風機ユニットの状態を「開」であると検出し、送風機ユニットが「開」であることを示す１つまたは複数の信号を制御装置３２５に送信する。制御装置３２５は、送風機ユニット１０が「開」であることを示す１つまたは複数の信号の受信に応答して、１基または複数の送風機１８の速度を最大値または全容量（ｃｆｍ）まで増大させるように１つまたは複数の速度信号を送風機１８の１つまたは複数の信号入力３３０に送信することによって応答することができる。この場合には、１基または複数の送風機１８は、全容量で作動するようにその速度が上昇し、ラック１１５から局部的な温熱排気を引き込むのを助け、さらに局部的な温熱排気をダクト２０の中に押し込むのを助ける。対照的に、例えば、制御装置３２５は、送風機ユニット１０が「開」であるとき、１基または複数の送風機１８の速度を低下させるかまたは動作を中断させるように１つまたは複数の制御信号を１つまたは複数の速度信号入力３３０に送信することができる。送風機１８の動作の速度を低下させるかまたは中断させると、冷却空気が送風機ユニット１０および天井プレナム２１０の中に排出されるのを防止する助けとなる。
【００８７】
さらには、制御装置３２５は、センサ３３０が「閉」状態を示すために送信する１つまたは複数の信号の受信に応答して、１基または複数の送風機１８の動作を送風機１８が先程まで動作していた速度または新たな速度で開始するかまたは再開するように、１つまたは複数の速度信号を送風機１８の１つまたは複数の信号入力３３０に送信することができる。制御装置３２５は、例えば、ＬＥＤ表示器によって、送風機ユニット１０の状態を表示するようにさらにプログラム可能である。
【００８８】
図１１に示すように、送風機１８の動作を示したりまたは動作に関するフィードバックを提供したりするために、送風機排気流の存在および／または変化を検出するように１つまたは複数の圧力センサ３０７を送風機ユニット１０の中に配置することができる。送風機１８によって排出されかつダクト２０を介して排出口１６に向かって導かれた空気の圧力を検出するために、送風機１８のそれぞれと嵌合したダクト２０のそれぞれの中に１つまたは複数の圧力センサ３０７を配置することができる。ダクト２０中の送風機排気の圧力変化は、それぞれの送風機１８が要求通りに作用していないかまたは動作していないことの表示である可能性がある。圧力センサ３０７はさらに、１つまたは複数の信号を、例えば、制御装置３２５に送信するように構成可能である。制御装置３２５はさらに、その１つまたは複数の信号を受信して、例えば、ＬＥＤ表示器によって、信号によって供給された情報、例えば、それぞれのダクト２０内における送風機排気の検出圧力を表示するように構成可能である。追加的にまたは別法として、圧力センサ３０７は、送風機ユニット１０および／またはフェイルオーバ回路の中に配置した表示、例えば、ＬＥＤ表示器に１つまたは複数の信号を送信して、それぞれのダクト２０内における送風機排気の圧力変化を表示することができる。
【００８９】
図１１に示すように、送風機ユニット１０は、制御装置３２５に作用的に連結された１つまたは複数の煙検出センサ３０６を含む煙検出システムをさらに備え得る。この煙検出センサ３０６は、送風機ユニット１０の中に、例えば、送風機１８によって通気された排気の通路の中に配置され、機器１２５から通気された排気中に存在する煙を検出するように構成される。センサ３０６は、煙を検出すると、排気中に煙が存在することを示す１つまたは複数の信号を制御装置３２５に送信する。制御装置３２５は、煙センサ３０６から信号を受信し、かつ煙の存在を示す１つまたは複数の信号に応答して、送風機スイッチ１０６、１０８、１１０をそれぞれに起動／停止するフェイルオーバ回路１１２の速度セレクタ３１０、３１２、および３１４に、１つまたは複数の速度制御信号を送信し、１基または複数の送風機１８の動作を中断させるようにさらにプログラム可能である。追加的にまたは別法として、この１つのまたは複数の速度制御信号をそれぞれの送風機１８の信号入力３３０に送信して１基または複数の送風機１８を中断させることができる。さらには、制御装置３２５は、煙検出センサ３０６から１つまたは複数の信号を受信すると、１基または複数の送風機１８の煙および／または状態（例えば、「開」／「閉」）を検出する表示、例えば、制御装置３２５中および／または送風機ユニット１０中に配置した可聴警報および／またはＬＥＤ表示を設けるようにさらに構成可能である。
【００９０】
図１２を参照すると、送風機ユニット１０は、サーバ１２５および囲い１００の内部の温度を検出するために温度システムをさらに備えることができる。この温度システムは、幾つかのセンサ３４を含む。それぞれのセンサ３４は、引き込み空気および／または送風機排気の温度を検出するためにハウジング１２の内部に配置可能である。例えば、引き込み空気の温度を検出するために１つまたは複数の開口部２６に近接して１つまたは複数のセンサ３４を配置することができる。１つまたは複数のセンサ３４は、送風機排気の温度を検出するために１基または複数の送風機１８に近接して１つまたは複数のダクト２０の中に配置可能である。
【００９１】
温度システムは制御装置５０をさらに備えることができる。この制御装置５０は、サーバ１２５周りの空気の温度を実質的に一定に維持する助けとなるように構成可能である。制御装置５０、例えば、ＰＣ型コンピュータまたはプログラム可能なマイクロプロセッサは、センサ３４によって検出した温度に応答して送風機１８の動作速度を制御するために、それぞれのセンサ３４に作用的に連結可能である。この制御装置５０および上で論じた制御装置３２５は、囲い内部にまたは囲いから分離して配置した１つの制御装置を使用して実施可能である。センサ３４は、引き込み空気および／または送風機排気の温度を検出すると、信号を制御装置５０に送信するように構成可能である。制御装置５０は、センサ３４から信号を受信し、１つまたは複数の検出温度がサーバ１２５および／または囲い１００の１つまたは複数の内部温度の望ましい範囲から逸脱しているかどうかを測定する。１つまたは複数の検出温度が１つまたは複数の温度の望ましい範囲内になければ、制御装置５０は適切な速度制御信号を適切な送風機１８に送信して送風機速度を加速または減速させ、それによって送風機１８によって生成される空気流量を増大または減少させる。
【００９２】
例えば、１つまたは複数の検出温度が１つまたは複数の温度の望ましい範囲を越えていれば、制御装置５０は適切な送風機１８、好ましくは少なくとも上昇した温度に対応する送風機１８の速度を加速して、ラック１３０の前面側１３０の中に流入し、サーバ１２５を横切り、サーバ排出口１２０から送風機１８およびダクト２０の内部領域４６の中に流入する空気流を増加させる。空気流が増加すると、サーバ１２５および囲い１００からの温熱空気の除去量が増大する。別法として、１つまたは複数の検出温度が１つまたは複数の温度の望ましい範囲を下回っていれば、制御装置５０は、適切な送風機１８の速度を減速して空気流量を減少させ、よってサーバ１２５および囲い１００の１つまたは複数の内部温度を上昇させることができる。
【００９３】
制御装置５０は、ほぼ同じ速度でまたは異なる速度で作動するように送風機１８を制御することによって空気流量を制御しかつ維持するようにプログラム可能である。それぞれの送風機１８の速度は、引き込み空気および／または送風機排気の１つまたは複数の検出温度に相関し得る。送風機１８の速度を変更すると、サーバ１２５および囲い１００中の熱点の除去および防止を助ける。温度システムは、この温度システムを遠隔制御システム５４に作用的に連結するインターフェイス５２を介してプログラム可能でありかつ遠隔操作可能である。遠隔制御システム５４は、サーバ１２５および囲い１００の幾つもの内部および外部環境条件の監視および制御を行うようにプログラム可能である。
【００９４】
図２から２Ａ、図５Ａから５Ｂ、図７、および図１１を参照すると、排気送風機ユニット１０の組立および配置が相対的に簡素であり、迅速な機能が可能であり、かつ部品の補修または交換のために分解が容易である。送風機１８はハウジング１２に壁２４にねじ留めされる。このように取り付けた送風機１８を有するハウジング１２は、このハウジング１２を囲い１００に連結するために囲い１００の周辺部の少なくとも一部に位置合わせされる。ハウジング１２は、送風機ユニット１０が囲い１００の扉の一部として機能するように、連結具１３、例えば、１つまたは複数のヒンジ器具によって囲い１００連結されることが好ましい。これらのヒンジ器具１３は、扉のような様態で送風機ユニット１０を囲い１００から離して開放可能にするのを助けかつ囲い１００の内部に到達できるように、送風機ユニット１０を第１の側から開放可能にし、ヒンジ器具が配置されている別の側で枢動可能にすることができる。送風機ユニット１０の第１側は固定具１５、例えば、留め器具を備え、ラック１１５および／または囲い１００によって設けた対応する固定具１５に嵌合または連結することによって送風機ユニット１０を囲い１００に固定しかつそれを閉ざすのを助ける。ハウジング１２は囲い１００の側面に連結され、そこからラック１１５の背面側１１０に到達可能であることが好ましい。ライン・コードが電力ポート１０２、１０４に接続されるが、ＡＣ電源、例えば、壁型ソケットまたは無停電電力供給コンセントをポート１０２に繋ぎ、電池をポート１０４に繋ぐように接続されることが好ましい。センサ３０５は制御装置３２５に作用的に連結可能である。ハウジング１２の排出口１６は、上で説明したように、ダクト２２５に連結することによってプレナム２１０に連結され、さらにそれによって空気調和または冷却システムに連結可能である。
【００９５】
動作に際して、図１３を参照し、さらに図２から２Ａ、図４、図７、および図１１を参照すると、排気送風機ユニット１０を使用して機器１２５、例えば、サーバおよび囲い１００から空気を排出するための過程４００が図示の段階を含む。しかし、この過程４００は典型であるに過ぎず、限定するものではない。過程４００は、例えば、これらの段階の追加、排除、および再構成によって変更可能である。
【００９６】
段階４０２では、使用者が、それぞれの送風機１８を手動で望ましい速度に設定することによって、または制御装置３２５に望ましい送風機速度を選択するかもしくは入力することによって、それぞれの送風機１８の動作すべき速度を選択する。送風機ユニット１０は、機器１２５および囲い１００から空気を排出するために電源が投入される。
【００９７】
段階４０４では、送風機の羽根リング４２が回転し、それによってリング４２を通して空気を引き込む。送風機１８が作動すると、機器１２５の排出口１１７および排出領域１１１ｂから空気を送風機１８の内部領域４６の中に引き込む。引き込んだ排気が、送風機１８のフィンまたは羽根４４によって内部領域４６から送風機ユニット１０のダクト２０の中に押し込まれる。送風機１８の引き込み動作は、排出領域１１１ｂ中の圧力の低下を助け、それによってラック１１５の吸気口側１１５ａと通気口側１１５ｂとの間の圧力差を減少させて、機器１２５の効果的な動作能力、例えば、通気口１１８を通して機器１２５の内部温度を１つまたは複数の望ましい温度の範囲内に維持する助けとなるのに十分な冷却空気を機器１２５の中に引き込む能力を高める助けとなる。
【００９８】
段階４０６では、送風機１８が送風機排気を排出ダクト２０に押し通し、他方ではダクト２０が送風機排気を送風機１８から遠ざけて実質的に直接上向きに排出口１６まで案内しかつ導く。排出口１６は、送風機排気をハウジング１２および囲い１００の外部領域、例えば、囲い１００を格納する部屋の周辺通気間隙に、または、例えば、落ち天井２００ａの中に配置されたプレナム２１０に通気し、このプレナム２１０に作用的に連結された空気冷却システム２１５へ空気を戻す。
【００９９】
段階４０８では、１つまたは複数のセンサ３０５がラック１１５中の機器１２５によって消費された電力を検出する。この電力負荷の１つまたは複数の測定値は、１基または複数の送風機１８の速度を加速および／または減速すべきかを決定し（例えば、電力負荷の１つまたは複数の測定値を受け取る制御装置５０によって）、さらに制御装置５０は、測定された温熱排気出力に適合するように、送風機１８によって生成される空気流量を増加または減少すべきか決定する。
【０１００】
段階４１０では、１つまたは複数の適切な送風機１８の速度が、例えば、ラック１１５の電力負荷の１つまたは複数の値を基準にして、適切な送風機１８のそれぞれの入力に適切な速度制御信号を送信する制御装置５０によって加速および／または減速され、それによって、サーバ１２５および囲い１００からの空気流量を増加および／または減少させる。
【０１０１】
本発明の様々な優位点および／または利点が提供される。本発明による送風機ユニット１０は、囲い１００および／またはラック１１５に連結されるとき、ラック搭載型機器１１５、例えば、サーバが、機器１２５を１つまたは複数の温度の望ましい範囲内に冷却するのに十分な周辺空気を、例えば、機器１１５中の送風機によって、ラック１１５の中に引き込むように効果的に動作できる助けとなる。送風機ユニット１０は、機器１２５によって通気された排気を除去しかつ取り込むことによって、機器１２５が効果的に動作できる助けとなる。機器１２５は、その冷却要件を満たすのに十分な周辺空気を機器室２００から引き出し、それによってその動作温度を低下させるために、空気を低温に、例えば、５５°Ｆに冷却する必要を回避する。
【０１０２】
図１に示したように、機器７の冷却要件を満たすために冷却空気をラック８の中に直接供給する従来技術の空気冷却システムおよび方法は、ラック８を冷却しかつその中に冷たい空気を直接供給する閉鎖空気循環システムおよび方法に依存するのが典型である。このようなシステムおよび方法は、冷却空気の相対的に低い温度を維持しかつ冷却空気を直接ラック８の中に供給するための二重床または上げ床構造を典型的に使用する。したがって、空気冷却ユニット１４に戻された（冷却しかつラック８に循環させるために）温熱排気を希釈しかつ機器７の動作温度を効果的に低下させるためには十分に低い温度、例えば、５５°Ｆでなければならない。
【０１０３】
冷却空気を５５°Ｆという低い温度にする上げ床システムおよび方法で使用される空気冷却ユニットは、相対的に高いエネルギー要件を有し、動作しかつ維持するのに費用が掛かり得る。しかも、空気を約５５°Ｆという温度に冷却すると望ましくない影響が生じる恐れがある。例えば、空気を５５°Ｆまで冷却するシステムおよび方法は低い含水率の冷却空気を供給するが、このような空気は典型的に、機器室およびデータ・センタの中で使用するのに十分な湿度を空気に与えるために湿気を追加する必要がある。空気を５５°Ｆまで冷却するシステムおよび方法は、機器室およびデータ・センタから除去しなければならない相対的に多量の凝結水を典型的に生成する恐れがあり、したがって、機器の動作および維持費用を増大させる。
【０１０４】
上げ床システムおよび方法は、機器室内部の新たなかつ変化する機器の要件を満たすには物理的な融通性に欠けるのが典型であり、機器室の再構成、ならびに／あるいはラックおよび／もしくは囲いの再配置および／または交換の必要が生じ得る。
【０１０５】
対照的に、本発明による送風機ユニット１０および本送風機ユニット１０の組込みが可能な本排出システムは、図２から２Ａを参照して上で説明したように、機器１２５が周辺空気を利用できるのを助けてその冷却要件を満たす。送風機ユニット１０および排出システムは、機器１２５がその冷却要件を満たすのに十分な周辺空気、例えば、約６０°Ｆから約７０°Ｆ、好ましくは、約６０°Ｆから約６５°Ｆの範囲内の空気を引き込むために効果的に作動するのを助ける。
【０１０６】
送風機ユニット１０は、機器１２５から通気された排気を除去しかつ取り込むことによって、機器１２５が動作時に、例えば、機器室２００の周辺通気間隙から十分な量の空気を引き込むことによって自己冷却するために効果的に動作できるのを助ける。図２から２Ａを参照して上で説明したように、送風機ユニット１０は、機器１２５、例えば、機器１２５中の送風機が、ラック１５５の吸入口側１１５ａでラック１１５を通過する空気流に対する抵抗に打ち勝つ助けとなる。送風機ユニット１０は、機器１２５中の送風機が排気を通気するのを助けるために、ラック１１５の通気口側１１５ｂにおける背圧の除去または少なくとも最小化／軽減する助けとなる。さらには、送風機ユニット１０は、排気を除去してラック１１５の通気口側１１５ｂにおける圧力を低下させることによって、空気流の抵抗の結果として生じるラック１１５の吸入口側１１５ａと通気口側１１５ｂとの間の圧力差を排除または少なくとも最小化／軽減するのを助ける。次いで、機器１２５中の送風機は、動作時に、空気流の抵抗に打ち勝つ必要がなく、機器１２５を冷却するのに十分な空気を機器１２５の中に引き込むように効果的に作動することができる。その結果、送風機ユニット１０は、機器１２５の効果的な冷却動作を可能にすることによって、囲い１００およびラック１１４の内部における蓄熱および熱点を防止する助けとなる。
【０１０７】
さらには、送風機ユニット１０は、排気を除去しかつ取り込むことによって、機器１２５の動作温度を低下させかつ／またはプレナム２１０に通気された排気を希釈するために、空気を低温、例えば、５５°Ｆに冷却する必要を排除する助けとなる。さらに正確に言えば、周辺空気によって機器１２５の冷却要件を満たすことができる。空気を相対的に低い温度に、例えば、５５°Ｆに冷却する必要を排除すると、図２から２Ａに示したように、送風機ユニット１０の組込みが可能な排出システムの冷却システム２１５は、空気を冷却し、約６０°Ｆから約７０°Ｆの範囲にある空気を機器室２００に供給するように構成可能である。したがって冷却システム２１５は、動作時にほとんどまたはまったく結露を生成することがない。冷却システム２１５が約６５°Ｆの空気を供給するとき、空気は機器室２００中で使用するのに十分な湿度を有し、したがって湿気を追加する必要がない。
【０１０８】
送風機ユニット１０はまた、温熱排気が機器室２００の周辺空気と混合するのを防止するかまたは少なくとも最小化／軽減する助けとなる。送風機ユニット１０はまた、囲い１００の吸入通気口１１８および／またはラック１１５の吸気口側１１５ａへの排気の望ましくない再循環を防止するかまたは少なくとも最小化／軽減する助けとなる。送風機ユニット１０はさらに、ラック１１５の頂部および底部の中に引き込まれた空気が実質的に同様の吸入口温度を有するように、ラック１１５の中に引き込まれた周辺空気の吸入口温度の熱勾配を最小化／低下させる助けとなり得る。
【０１０９】
さらには、送風機ユニット１０は、機器１２５および／または機器室２００から排気を除去しかつ通気することよって、例えば、落ち天井プレナム２１０によって、冷却システム２１５に戻された排気の温度を上昇させる。戻り空気の温度が高くなると、空気冷却システム２１５の動作効率を上昇させる助けとなり、かつ囲い１００が配置されている部屋に循環した空気を加湿する必要性を低下させる助けとなる。空気冷却システム２１６に供給された空気の温度も同様に高くなり得る。供給空気および戻り空気の温度が高くなると、空気調和システム２１５の効率を向上させかつ上昇させる助けとなり、それによって低い運転費用を維持するのを助ける。
【０１１０】
送風機ユニット１０が囲い１００および／または機器室２００から排気を除去しかつ通気する流量の制御は、例えば、送風機速度によって、ラック１１５中の機器１２５の電力負荷に基づき得る。機器１２５の電力負荷は機器１２５の熱出力に相関するので、送風機１８の動作送風機速度は、送風機１８が、機器１２５の自己冷却を助けるのに必要な流量よりも多いかまたは少ない流量で作動するのを防止する助けとなるように変更される。したがって、送風機速度の制御は、ラック１１５を通過する空気流が望ましくない流量で増加／減少するのを回避する助けとなる。送風機速度の制御は、冷却システム２１５の効率を低下させるように冷却システム２１５に負荷を掛けかつ多量の戻り空気を処理するその能力を超過する恐れを排除するか、または少なくとも最小化／低下させる助けとなり得る。さらには、送風機ユニット１０が落ち天井２００ａ連結されるかまたは天井タイル２３０に連結されることによってプレナム２１０に連結される状況では、送風機速度を制御し、それによって空気がダクト２２５を介して排出される流量を制御すると、送風機ユニット１０の動作時に天井２００ａ部分または天井タイル２３０ｂ部分の脱落を防止する助けとなる。
【産業上の利用可能性】
【０１１１】
上で説明したように、温度制御は、１基もしくは２基のラックおよび／またはラック囲いの中に格納される通信および情報技術機器に適切であり得る。このような状況では、送風機ユニット１０は、囲い１００が配置される機器室ばかりでなく、ある場所の他の領域に冷却空気を供給する快適空気調節装置またはシステムに連結可能である。空気調節装置の温度設定が、例えば、快適冷却空気の必要性が減少する週末に変更または調整されるとき、送風機ユニット１０は、送風機１８の速度を加速および／または減速して囲い１００に流入する空気流量を調整することによって温度設定の変更または調整に応答し、それによって変更または調整された温度設定に適合することができる。
【０１１２】
他の実施形態は添付の特許請求の範囲および趣旨内である。例えば、１基のみの送風機または４基以上の送風機など、送風機の他の数を送風機ユニット１０で使用可能である。単一の電源を送風機ユニット１０に連結してもよい。送風機ユニット１０は、機器を格納しかつ／または支持するラックまたは囲いの任意の種類および／またはサイズで使用するように構成可能である。
【０１１３】
以上に本発明の少なくとも１つの例示的な実施の形態を説明してきたが、様々な変更、変形、および改良が当業者には容易に想起されよう。このような変更、変形、および改良は、本発明の範囲および趣旨内であることが意図されている。したがって、以上の説明は例示に過ぎず、限定しようとするものではない。本発明の限定は、以下の特許請求の範囲およびその均等物においてのみ規定されるものである。
【符号の説明】
【０１１４】
１０    送風機ユニット
１６    排出口
１８    送風機
２０    内部排出ダクト
３２    送風機ユニットの頂部
１００  囲い
１１５  機器ラック
２００  機器室
２１０  排出プレナム
２１５  空気調和システム
２２５  ダクト
【図１】
2010079919.tif 000003
【図２】
2010079919.tif 000004
【図２Ａ】
2010079919.tif 000005
【図３Ａ】
2010079919.tif 000006
【図３Ｂ】
2010079919.tif 000007
【図４】
2010079919.tif 000008
【図５Ａ】
2010079919.tif 000009
【図５Ｂ】
2010079919.tif 000010
【図６】
2010079919.tif 000011
【図７】
2010079919.tif 000012
【図８】
2010079919.tif 000013
【図９Ａ】
2010079919.tif 000014
【図９Ｂ】
2010079919.tif 000015
【図９Ｃ】
2010079919.tif 000016
【図１０】
2010079919.tif 000017
【図１１】
2010079919.tif 000018
【図１２】
2010079919.tif 000019
【図１３】
2010079919.tif 000020
【手続補正書】
【提出日】平成21年12月17日(2009.12.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気を機器の囲いから排出するためのシステムであって、該システムは、以下：
該機器の囲いに連結するように構成されたハウジングを有する排出ユニットであって、
該ハウジングは、正面パネル、該正面パネルに対向する背面パネル、頂部、および該頂部に対向する底部、を規定し、
該正面パネル、該背面パネル、該頂部および該底部は、該ハウジング内に内部チャンバを規定し、かつ該内部チャンバ内に規定される少なくとも１つの内部ダクトを有し、該少なくとも１つの内部ダクトは、該ハウジングの頂部に空気を誘導するように配置かつ構成され、
該背面パネルは、固形パネルであり、かつ該機器に関して対面して接続するよう構成され、該背面パネルは少なくとも１つのポートを規定し、
第１端部および第２端部を有する外部排出ダクトであって、該第１端部は該ハウジングの頂部に沿った少なくとも１つの内部ダクトに連結するように構成かつ配置されている、外部排出ダクトと、
機器の囲いに関して対面する少なくとも１つのポート内に設置するように構成された少なくとも１つの送風機であって、該機器の囲いの内部に流体連通する少なくとも１つの内部ダクトの内部に配置するよう配置かつ構成され、空気を該機器の囲いの内部から引き込み、該外部排出ユニットを介して少なくとも１つの内部ダクトの内部へ引き出す少なくとも１基の送風機と、
該少なくとも１つの送風機に連結され、該少なくとも１つの送風機の速度を制御するように構成かつ配置された制御装置であって、該制御装置は、該機器の囲い又は排気ユニットが開放している場合に、該機器の囲い又は排気ユニットの開放を検知し、かつ最大速度で作動するように、前記少なくとも１基の送風機を制御するように構成かつ配置される制御装置と、
を備えるシステム。
【請求項２】
前記少なくとも１基の送風機は、前記排出ユニットの内部に収容された複数の送風機を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記排出ユニットは、前記機器の囲いの背面扉を形成し、前記機器の囲いの既存の背面扉を交換するように構成かつ配置される、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記排出ユニットは、前記複数の送風機の各々の送風機に対応する内部ダクトを含み、第１の対応する内部ダクトが、第２の対応する内部ダクトの最小断面積にほぼ等しい最小断面積を有する、請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
請求項４に記載のシステムであって、前記機器の囲いをさらに備え、該機器の囲いは、内部構造であって、該内部構造によって形成された機器領域中に機器を取り付け可能にする内部構造を有する、システム。
【請求項６】
前記複数の送風機は、可変速度で作動するように構成される、請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記制御装置は、前記機器の囲いに格納した機器によって消費された電力に基づいて前記可変速度を制御する、請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記制御装置は、前記機器の囲いおよび前記排出ユニットのハウジングの少なくとも一方における空気の温度に応じて前記可変速度を制御する、請求項６に記載のシステム。
【請求項９】
請求項６に記載のシステムであって、使用者が前記複数の送風機の前記可変速度を制御することが可能なように少なくとも１つの使用者制御部をさらに備える、システム。
【請求項１０】
請求項６に記載のシステムであって、複式電力入力と、前記電力入力を前記複数の送風機に連結する回路モジュールとをさらに含む、システム。
【請求項１１】
前記回路モジュールは、第１の前記電力入力における電力の損失に応答して、前記第１の前記電力入力を前記複数の送風機から切断し、かつ第２の前記電力入力を前記複数の送風機に接続するように構成される、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
前記制御装置は、前記複数の送風機の故障を検出し、そして該故障を表示するために表示器を制御するように構成かつ配置される、請求項６に記載のシステム。
【請求項１３】
前記制御装置は、前記故障を前記機器の囲いの外部の装置に伝達するように構成かつ配置される、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
前記外部排出ダクトは可撓性であり、該外部排出ダクトの前記第２端部は、排気を天井の上方に配置された空気プレナムに誘導可能にするために天井タイルに嵌合するように構成かつ配置される、請求項１に記載のシステム。
【請求項１５】
空気を機器の囲いから排出するためのシステムであって、該システムは、以下：
該機器の囲いの背面領域に連結する排出ユニットであって、
該排出ユニットは、空気を該排出ユニットの頂部に誘導するために少なくとも１つのダクトを有する、排出ユニットと、
第１端部および第２端部を有する排出ダクトであって、該第１端部は排出ユニットの頂部に連結するように構成かつ配置されている、排出ダクトと、
該排出ユニットおよび該排出ダクトの一方の内部に収容され、排出ユニットを介しかつ該排出ダクトを介した少なくとも１基の送風機と、
を備える、システム。